قياس تجفيف التجميد

المنتجات التي تحتاج إلى تجميد التجفيف عموما معدة مسبقا في محلول مائي أو تعليق، لذلك نقطة التجمد الخاصة بهم يختلف عن تلك الموجودة في الماء. تتجمد المياه عند 0 درجة مئوية، في حين تتجمد مياه البحر عند درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية لأن مياه البحر هي أيضا محلول مائي لمختلف المواد. وتشير التجربة إلى أن نقطة التجمد للمحلول ستكون أقل من تلك الموجودة في المذيب.

بالإضافة إلى ذلك ، تختلف عملية تجميد الحل أيضا عن عملية السائل النقي. عندما يتجمد السائل النقي مثل الماء عند 0 درجة مئوية ، لا تنخفض درجة حرارة الماء حتى تتجمد جميع المياه ، مما يشير إلى أن السائل النقي لديه نقطة تجميد ثابتة. الحل مختلف. لا يتكثف تماما في صلبة في درجة حرارة ثابتة ، ولكن في درجة حرارة معينة ، تبدأ البلورات في الترسب. مع انخفاض في درجة الحرارة، وعدد من بلورات تواصل الزيادة. وأخيرا، فإن الحل لا يتكثف تماما. وبهذه الطريقة، لا يتكثف الحل عند درجة حرارة ثابتة. بدلا من ذلك ، فإنه يتكثف في نطاق درجة حرارة معينة ، ودرجة الحرارة التي تبدأ البلورات في التعجيل بها عند تبريدها تسمى نقطة التجمد للمحلول. درجة الحرارة التي يتكثف فيها كل المحلول تسمى نقطة التجمد للمحلول. لأن نقطة التجمد هي نقطة بداية الذوبان (أي نقطة الانصهار). للحل، هو النقطة التي تذوب المذاب والمذيبات معا. وتسمى أيضا نقطة الذوبان المشتركة. ويمكن رؤية أن نقطة التجمد ونقطة الانصهار المشتركة للحل مختلفة. نقطة الانصهار المشتركة هي درجة الحرارة التي يتماسك بها الحل حقا.

من الواضح أن مفهوم نقطة انصهار ثاني أكسيد الكربون مهم لتجفيف التجميد ، لأن المنتجات المجففة بالتجميد قد تحتوي على مواد مثل الأملاح والسكريات والجيلاتين والبروتينات وخلايا الدم والأنسجة والفيروسات والبكتيريا ، إلخ. لذلك ، فهو سائل معقد ، ويجب أن تكون عملية التجميد أيضا عملية معقدة. على غرار الحل ، كما أن لديها درجة حرارة حيث يتكثف كل ذلك في صلبة. نقطة انصهار مشتركة. لأن تجفيف التجميد يتم تحت فراغ. فقط بعد أن يتم تجميد المنتجات تماما يمكن أن تكون مموهة تحت فراغ. وإلا، عندما يوجد بعض السائل، فإنه لن يتبخر بسرعة تحت الفراغ، مما يؤدي إلى تركيز السائل وخفض حجم المنتجات المجففة بالتجميد؛ وعلاوة على ذلك، فإن الغاز المذاب في الماء تظهر بسرعة تحت فراغ، مما أدى إلى ظهور الغليان السائل، مما يجعل فقاعة المنتجات المجففة بالتجميد وحتى يخرج من الزجاجة. هذا ما لا نريده لذلك ، في بداية التسامي ، يجب تبريد المنتجات المجففة بالتجميد إلى درجة الحرارة تحت نقطة الانصهار المشتركة ، بحيث يمكن تجميد المنتجات المجففة بالتجميد تماما.

في عملية التجميد ، من المستحيل تحديد ما إذا كان المنتج مجمدا تماما في صلب من مراقبة المظهر ؛ من المستحيل تحديد الحالة الهيكلية الداخلية للمنتج عن طريق قياس درجة الحرارة. مع تغيير هيكل المنتج ، فإن تغيير الخصائص الكهربائية مفيد للغاية ، خاصة عندما يكون التجميد هو قياس المقاومة ، والذي يمكن أن يخبرنا ما إذا كان التجميد قيد التقدم أو تم الانتهاء منه. بعد كل تجميد، فإن المقاومة تكون كبيرة جدا، وبالتالي فإن الحل هو موصل أيوني. تجميد هو أن الأيونات سيتم إصلاحها ولا يمكن أن تتحرك، وبالتالي فإن المقاومة يزيد بشكل كبير. عندما يكون هناك كمية صغيرة من السائل، فإن المقاومة تنخفض بشكل كبير. لذلك ، فإن قياس مقاومة المنتج سيكون قادرا على تحديد نقطة الذوبان المشترك للمنتج.

طريقة قياس نقطة الذوبان المشتركة العادية هي غمر زوج من الأقطاب الكهربائية البلاتينية في المنتج السائل ، وإدراج ميزان الحرارة في المنتج ، وتبريدها إلى درجة حرارة منخفضة أدناه - 40 درجة مئوية ، ثم تسخين المنتج المجمد ببطء. ويستخدم جسر ويتستون لقياس مقاومته. عندما تنخفض المقاومة فجأة ، تكون درجة الحرارة في هذا الوقت هي نقطة الذوبان المشترك للمنتج. سيتم تشغيل الجهاز بواسطة جسر DC لأنه سيتم تسجيل عملية التحليل الكهربائي بأكملها.

ويمكن أيضا أن يقاس بطرق بسيطة. إدراج اثنين من الأسلاك النحاسية من سمك المناسبة والعزل المتبادل في الحاوية التي تحتوي على المنتج كأقطاب كهربائية. أدخل ميزان الحرارة بالقرب من القطب النحاسي ، وعمق الإدراج يشبه عمق القطب الكهربائي ، ووضعها معا بالقرب من ثقب نافذة المراقبة في صندوق التجميد والتجفيف ، وإصلاحها بالطرق المناسبة ، ثم تجميدها مسبقا مع منتجات أخرى. في هذا الوقت، نستخدم مقياس متعدد لقياس قيمة المقاومة باستمرار في عملية التبريد، وتحديد نقطة الانصهار المشتركة وفقا لتغيير قيمة المقاومة.

قم بتوصيل الرصاص القطب مع multimeter من خلال التبديل، بغض النظر عن القطبين الإيجابية والسلبية. إذا لم يكن هناك سلك يؤدي إلى موصل في مربع تجميد التجفيف، يمكن أن يؤدي اثنين من الأسلاك رقيقة من الكراك من باب مربع، ويمكن أن تكون مغلفة بعض الشمع ختم فراغ بالقرب من السلك، حتى لا تؤثر على درجة فراغ.

بعد أن ينخفض ميزان الحرارة إلى 0 درجة مئوية، ابدأ في القياس وصنع السجلات. وضع التبديل التغيير على مقياس متعدد في أعلى العتاد لقياس المقاومة ( × 1Kor × 10K)。 وبما أن التيار المباشر يستخدم في المقياس المتعدد، من أجل منع التحليل الكهربائي، قم بإيقاف تشغيل المفتاح مباشرة بعد كل قياس، وسجل قيم درجة الحرارة والمقاومة التي تقاس واحدا تلو الآخر. في البداية، قيمة المقاومة صغيرة جدا، ثم تزداد تدريجيا. في درجة حرارة معينة ، تزداد المقاومة فجأة وتكاد تكون بلا حدود. في هذا الوقت، قيمة درجة الحرارة هي قيمة النقطة eutectic.

نقطة الذوبان المشتركة التي تقاس بهذه الطريقة لديها خطأ معين لأن هناك بعض التحليل الكهربائي في القطب النحاسي. المتعدد ليس لديه حساسية جسر للمقاومة العالية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن تغيير المقاومة في عملية التجميد وعملية الذوبان ليس هو نفسه تماما، ولكن القيمة المقاسة لا تزال لها قيمة مرجعية عملية.

تتراوح قيمة نقطة انصهار ثاني أكسيد الكربون من 0 درجة مئوية إلى - 40 درجة مئوية، والتي ترتبط بمجموعة متنوعة من المنتجات والنوع وتركيز عوامل الحماية. قائمة نقاط الانصهار الشائعة لبعض المواد هي للرجوع إليها لأن المنتجات الفعلية المجففة بالتجميد لها مكونات أخرى. لذا الأمر مختلف.

عندما يتم تجميد المنتج المجففة، فإنه يحتاج إلى وضعها في وعاء مناسب، ومن ثم تجميدها قبل تجفيف التسامي. عملية ما قبل التجميد ليست فقط لحماية الخصائص الرئيسية للمواد. وعلاوة على ذلك، من الضروري الحصول على أن المنتج المجمد له هيكل معقول، مما يؤدي إلى تسامي المياه؛ وينبغي أيضا أن تكون هناك قدرة تحميل مناسبة للتطبيق في المستقبل.

عادة ما تكون هناك طريقتان لإعادة تعبئة المنتجات: السائبة والمعبأة في زجاجات. لوحات معدنية، وصناديق الغداء أو الأواني الزجاجية يمكن استخدامها بكميات كبيرة. الزجاجات مصنوعة من الزجاجات والأمبولات. الزجاجات تحتوي على زجاجات البلازما. زجاجات اللقاح وقوارير البنسلين، أمبولات تشمل أيضا أمبولات أسفل شقة، أمبولات طويلة، والأمبولات المستديرة. هذه تحتاج إلى تحديد وفقا للاستخدام المستقبلي للمنتج، وزجاجة يحتاج إلى أن تكون مجهزة سدادة مطاطية مناسبة.

الجدول 22 نقطة انصهار مشتركة لبعض المواد (°C)

نقطة انصهار مشتركة للمواد

0.85٪ محلول كلوريد الصوديوم-22

10٪ السكروز الحل-26

40٪ حل السكروز-33

محلول الجلوكوز 10٪ -27

2٪ الجيلاتين، 10٪ محلول الجلوكوز-32

2٪ الجيلاتين، 10٪ محلول السكروز-19

محلول السكروز بنسبة 10٪ ، محلول الجلوكوز 10 ٪ ، محلول كلوريد الصوديوم 0.85 ٪ - 36

الحليب منزوع الدسم-26

مصل الحصان-35

يجب تنظيف جميع الحاويات وتعقيمها قبل التعبئة والتغليف الفرعي.

المنتجات التي تحتاج إلى أن تكون lyophilized تحتاج إلى أن تكون مستعدة في تركيز معين من السائل. من أجل ضمان شكل معين بعد التجفيف ، فإن أفضل محتوى مادي يتراوح بين 10 ~ 15٪.

هناك نسبة معينة من مساحة السطح إلى سمك عندما يكون المنتج الفرعي معبأة في الحاوية. يجب أن تكون مساحة السطح أكبر وينبغي أن يكون سمك أصغر. مساحة كبيرة من السطح يؤدي إلى التسامي، وسمك المنتج الكبير غير مواتية للتسامي. عموما، يجب أن سمك التعبئة والتغليف الفرعية لا تكون أكبر من 10mm. تتطلب بعض المنتجات زجاجات كبيرة. عندما يتم تجميد عدد كبير من المنتجات، يمكن تجميدها في شكل قذيفة عن طريق طريقة التجميد الدوارة، أو يمكن تجميد الحاوية المائلة في الطائرة المائلة، وذلك لزيادة مساحة السطح وتقليل سمك.