Il-proċess tat-tnixxif bil-friża huwa l-bidla materjali tal-ilma u l-proċess ta 'trasferiment tiegħu. Prodotti bijoloġiċi li fihom ammont kbir ta 'ilma l-ewwel jiffriżaw f'solidu, u mbagħad is-silġ solidu jissublima direttament fi fwar tal-ilma fi stat vakwu, u l-fwar tal-ilma jikkondensa fi ġlata fil-kondensatur. Wara t-tnixxif, il-ġlata hija mdewba u mormija. Il-prodott imnixxef bil-friża mixtieq inkiseb fil-kaxxa tat-tnixxif bil-friża.
Il-proċess tat-tnixxif bil-friża għandu żewġ proċessi eżotermiċi u żewġ proċessi ta 'assorbiment: prodotti bijoloġiċi likwidi jarmu sħana u jissolidifikaw fi prodotti bijoloġiċi solidi, u prodotti bijoloġiċi solidi jassorbu s-sħana u sublimi fil-fwar tal-ilma taħt vakwu. Il-fwar tal-ilma jirrilaxxa s-sħana fil-kondensatur u jikkondensa fi ġlata, u wara t-tnixxif bil-friża, il-ġlata tassorbi s-sħana u ddub fl-ilma fil-kondensatur.
Matul il-proċess kollu tat-tnixxif bil-friża, jitwettaq il-fenomenu tat-trasferiment tas-sħana u tal-massa. It-trasferiment tas-sħana jseħħ matul il-proċess tat-tnixxif bil-friża. Stadju ta 'qabel l-iffriżar: L-ewwel u t-tieni stadji tat-tnixxif u l-istadju tad-defrosting kollha jwettqu trasferiment tas-sħana; it-trasferiment tal-massa jitwettaq biss fl-istadju tat-tnixxif, u l-fwar tal-ilma ġġenerat fil-prodotti tal-kaxxa mnixxfa bil-friża jikkondensa fis-silġ fil-kondensatur. Fil-fatt, huwa wkoll il-proċess ta 'trasferiment tal-massa. Biss wara li jseħħ it-trasferiment tal-massa, il-prodott jista 'jiġi mnixxef. Fl-istadju tat-tnixxif, it-trasferiment tas-sħana huwa li jippromwovi t-trasferiment tal-massa, u t-titjib tat-trasferiment tas-sħana jista 'jtejjeb ukoll it-trasferiment tal-massa.
Jekk ma tiġi pprovduta l-ebda sħana matul il-proċess ta 'sublimazzjoni tal-prodott, it-temperatura tal-prodott tinżel minħabba l-assorbiment tas-sħana tiegħu stess mis-sublimazzjoni, u r-rata ta' sublimazzjoni tonqos gradwalment sakemm it-temperatura tal-prodott tkun ugwali għat-temperatura tal-wiċċ ta ' il-kondensatur, u t-tnixxif se jieqaf. In-numru ta 'molekuli tal-fwar tal-ilma għall-wiċċ tal-kondensatur huwa ugwali għan-numru ta' molekuli tal-fwar tal-ilma rritornati mill-wiċċ tal-kondensatur għall-prodott iffriżat, u l-pressjoni tal-fwar tal-ilma bejn il-kaxxa tat-tnixxif bil-friża u l-kondensatur hija ugwali għal żero, u tilħaq stat ta' ekwilibriju.
Jekk tiżdied sħana esterna mal-prodott iffriżat, dan l-istat ta 'ekwilibriju jinqered, it-temperatura tal-prodott iffriżat tkun ogħla mit-temperatura tal-wiċċ tal-kondensatur, u se tiġi ġġenerata differenza fil-pressjoni tal-fwar tal-ilma bejn il-kaxxa tat-tnixxif bil-friża. u l-kondensatur. Nixxiegħa ta 'fwar ta' l-ilma hija ffurmata mill-kaxxa tat-tnixxif bil-friża għall-kondensatur. Peress li l-fwar tal-ilma tal-kondensazzjoni fuq il-wiċċ tal-kondensatur huwa ġlata, il-fwar tal-ilma fil-kondensatur huwa kontinwament adsorbit, u l-pressjoni tal-fwar fil-kondensatur tinżamm baxxa; u l-fwar ta 'l-ilma li joħroġ 'il bogħod fil-kaxxa tat-tnixxif bil-friża jiġi assorbit kontinwament il-fwar ta' l-ilma li jseħħ fil-prodott jimtela, u jżomm pressjoni għolja tal-fwar ta 'l-ilma fil-kaxxa tat-tnixxif bil-friża. Il-proċess kontinwu ta 'dan il-proċess iżomm il-prodott niexef.
Is-sublimazzjoni tibda mill-wiċċ tal-prodott, u wara t-tnixxif għal perjodu ta 'żmien, jiġi ffurmat saff ta' prodott imnixxef fuq il-prodott iffriżat, u joħloq interface bejn il-prodott imnixxef u l-prodott iffriżat. Hekk kif it-tnixxif jimxi 'l quddiem, l-interface tonqos kontinwament sakemm titlesta s-sublimazzjoni u l-interface tisparixxi. Meta tinħoloq l-interface, il-molekuli tal-ilma għandhom jgħaddu minn dan is-saff ta 'prodott imnixxef biex jidħlu fl-ispazju; wara li l-molekula tal-ilma tispiċċa mill-interface, tidħol f'ċertu intervall tal-prodott imnixxef. Ħafna minn dawn il-lakuni jistgħu jiġu traversati fil-futur qabel ma jidħlu fl-ispazju mill-lakuni fil-prodott. Huwa wkoll possibbli li terġa 'lura għall-prodott iffriżat b'xi tidwir, u l-intervalli fi ħdan il-prodott imnixxef huma xi kultant bħal labirint.
Wara li l-molekuli tal-ilma jispiċċaw mill-wiċċ tal-prodott, it-triq tal-moviment tagħha għadha tortuous. Jista 'jabat mal-ħajt tal-flixkun tal-ħġieġ, jista' jaħbat mal-ħajt tal-pjanċa tal-metall tal-freeze dryer, u ħafna drabi jaħbat ma 'xulxin bejn molekuli tal-ilma, u mbagħad jidħol fil-kondensatur. Meta l-molekuli tal-ilma jaħbtu mal-wiċċ li jkessaħ tal-kondensatur minħabba li t-temperatura tal-wiċċ hija baxxa ħafna, il-wiċċ ta 'temperatura baxxa jassorbi l-enerġija tal-molekuli tal-ilma, sabiex il-molekuli tal-ilma jitilfu l-enerġija kinetika tagħhom, sabiex ma jkollhomx enerġija biex ħalli l-wiċċ li jkessaħ tal-kondensatur. Allura molekuli tal-ilma huma "maqbuda". Wara li ħafna molekuli tal-ilma jinqabdu, jifforma saff ta 'ġlata fuq il-wiċċ tal-kondensatur, li jnaqqas il-pressjoni tal-fwar tal-ilma fis-sistema. Agħmel il-fwar tal-ilma tal-kaxxa tat-tnixxif bil-friża kontinwament fluss lejn il-kondensatur. Bl-estensjoni taż-żmien, it-tisħin kontinwu tal-prodott fil-kaxxa tat-tnixxif bil-friża u x-xogħol fit-tul tal-kondensatur, il-prodott jitnixxef gradwalment.
Ir-rata tat-tnixxif hija proporzjonali għad-differenza fil-pressjoni tal-fwar tal-ilma bejn il-kaxxa tat-tnixxif bil-friża u l-kondensatur, u inversament proporzjonali għar-reżistenza għall-fluss tal-fwar tal-ilma. Iktar ma tkun kbira d-differenza fil-pressjoni tal-fwar tal-ilma, inqas reżistenza għall-fluss, u aktar mgħaġġla tkun ir-rata tat-tnixxif. Id-differenza fil-pressjoni tal-fwar tal-ilma tiddependi fuq id-differenza fit-temperatura bejn it-temperatura effettiva tal-kondensatur u t-temperatura tal-prodott. Għalhekk, huwa meħtieġ li titnaqqas it-temperatura effettiva tal-kondensatur kemm jista 'jkun u timmassimizza t-temperatura tal-prodott.
***Ir-reżistenza tal-fluss tal-fwar tal-ilma ġejja mill-aspetti li ġejjin:
Ir-reżistenza ġewwa l-prodott, ir-reżistenza tal-molekuli tal-ilma permezz tas-saff tal-prodott li jkun ġie mnixxef. Id-daqs ta 'din ir-reżistenza huwa relatat ma' l-istruttura tas-saff tat-tnixxif u t-tip, il-kompożizzjoni, il-konċentrazzjoni, l-aġent protettiv, eċċ. tal-prodott.
Ir-reżistenza tal-kontenitur, ir-reżistenza tal-kontenitur prinċipalment ġejja mill-bokka tal-flixkun, minħabba li s-sezzjoni tal-ħalq tal-flixkun hija żgħira, jista 'jkun hemm xi oġġetti fil-bokka tal-flixkun. Per eżempju: tappijiet tal-gomma bi skanalaturi, garża, eċċ., Iktar ma tkun kbira l-cross-section tal-ħalq tal-flixkun, iżgħar tkun ir-reżistenza.
Reżistenza tal-magna nnifisha. Hija prinċipalment ir-reżistenza tal-pipeline bejn il-kaxxa tat-tnixxif bil-friża u l-kondensatur. Ir-reżistenza hija żgħira meta l-pipeline huwa oħxon, qasir u dritta. Barra minn hekk, ir-reżistenza hija wkoll relatata mal-istruttura u l-ġeometrija tal-kaxxa tat-tnixxif bil-friża.
Iż-żieda tat-temperatura tal-prodott fil-kaxxa tat-tnixxif bil-friża tista 'żżid il-pressjoni tal-fwar tal-ilma fil-kaxxa tat-tnixxif tal-friża, taċċellera l-fluss tal-fwar tal-ilma lejn il-kondensatur, tħaffef it-trasferiment tal-massa, u żżid ir-rata tat-tnixxif. Madankollu, hemm limitu biex tiżdied it-temperatura tal-prodott, u t-temperatura tal-prodott ma tistax taqbeż it-temperatura ewtektika.
Baxxi t-temperatura tal-kondensatur. Tnaqqas ukoll il-pressjoni tal-fwar tal-ilma fil-kondensatur u taċċellera l-fluss tal-fwar tal-ilma mill-kaxxa tat-tnixxif bil-friża għall-kondensatur. Jista 'wkoll iħaffef it-trasferiment tal-massa u jżid ir-rata tat-tnixxif. Iżda aktar tnaqqis tat-temperatura tal-kondensatur iżid l-investiment u l-ispejjeż operattivi.
It-tnaqqis tar-reżistenza tal-fluss tal-fwar tal-ilma jista 'wkoll iħaffef it-trasferiment tal-massa u jżid ir-rata tat-tnixxif. Naqqas il-ħxuna tal-ippakkjar tal-prodott; iddisinja b'mod raġonevoli l-flixkun u t-tapp biex tnaqqas ir-reżistenza tal-ħalq tal-flixkun; iddisinja b'mod raġonevoli l-freeze dryer biex tnaqqas ir-reżistenza tal-pipeline tal-magna; agħżel il-konċentrazzjoni xierqa u l-aġent protettiv biex tagħmel l-istruttura tal-prodott imnixxef laxka u messy, Naqqas ir-reżistenza tas-saff tat-tnixxif; ittestja l-aħjar metodu ta 'qabel l-iffriżar, li jirriżulta fi struttura tal-kristall tas-silġ li twassal għas-sublimazzjoni, eċċ Dawn il-metodi jistgħu jippromwovu t-trasferiment tal-massa u jżidu r-rata tat-tnixxif.