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了解噴霧干燥 & 冷凍干燥
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噴霧干燥和冷凍干燥是實驗室常用的兩種方法,在進行項目課題“升級打怪”過程中貢獻出大量戰績。所以,如何準確選擇合適的處理方法,關系到制備樣品的后續應用。我們將噴霧干燥和冷凍干燥的相關知識點整理分類,希望可以幫助大家更好的了解這兩種技術,選擇更合適您的樣品的處理方法。
噴霧干燥
噴霧干燥是物料干燥和粉體制備的常用方法。液體漿料在噴嘴處霧化成極細的霧滴,極大增加了水分表面積,細小霧滴與熱空氣接觸過程中水分迅速汽化,使物料中固體物質干燥成粉末,即得到干燥產品。使用實驗級別噴霧干燥儀,一般液滴干燥成粉末僅需要幾秒鐘的時間;并且能直接使溶液、乳濁液、分散液干燥成粉狀或顆粒狀制品,可省去蒸發、粉碎等工序。
噴霧干燥技術特點
1
廣泛應用于食品、制藥、化工材料等行業,用于干燥、造粒工藝研究和生產。
2
一步工藝就能完成液體到粉體的轉化,工藝簡單,可復制性強,瞬間干燥,有效保留活性成分,適用于熱敏性物料。
3
干燥過程高效迅速、處理量大,一般實驗室型號處理水溶液物料效率可達 1L/h,同時也可以處理低至個位體積的少量樣品。
4
噴霧干燥的顆粒較為均勻,有很好的流動性,在干燥的同時完成造粒、合成等工藝。
2
通過配方設計等改變產品的粒徑大小、形態或密度,不容易引入雜質,提高產品生產質量標準。
6
通過設置參數可以控制干燥物料含水率(1-5%),以保證產品可以長期存放。
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步琦小型噴霧干燥儀 B-290
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冷凍干燥
冷凍干燥又稱為升華干燥或真空冷凍干燥,是物料干燥最常用的一種方法。物料的干燥過程發生在水的三相點以下,通常需要壓力低于 6.11 hPa,溫度低于 0 ℃。冷凍干燥的前提是保證物料完全冷凍,首先將含水物料冷凍到冰點以下,使液態水轉變為固態冰,隨后在真空條件下由冰直接轉變為蒸汽而除去。蒸汽溢出需要借助外部提供熱量,這部分所需的熱量,一般通過熱輻射方式進行供給。冷凍干燥過程中物料一直停留在樣品容器中,因此物料不受破壞,也不會產生損失。
冷凍干燥技術特點
1
廣泛應用于各類行業,適合各種類型的物料,是一種非常柔和的干燥工藝。
2
在冷凍干燥過程中,微生物的生長和酶的作用無法進行,因此能穩定維持原有性狀,同時整個工藝還可以在無菌條件下進行。
3
工藝過程在低溫低氧的條件下進行,特別適合處理熱敏性物質和易氧化物質。
4
冷凍干燥后物質呈海綿狀、疏松多孔,體積幾乎不變,可以保持原有的體積結構。
2
干燥能除去 95-99% 以上的水分,使干燥后產品能長期保存而不致變質。
6
干燥工藝時間長,需要 24h 左右或者更長的時間。
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下表總結對比了噴霧干燥和冷凍干燥技術的區別點,希望可以幫助您更輕松的了解這兩項技術。
噴霧干燥 | 冷凍干燥 |
+ 時間短 | - 時間成本高 |
+ 產品粉末狀 | - 產品多呈塊狀, 需碾磨 |
+ 易于放大實驗 | - 不易放大實驗 |
+ 適用所有溶劑 | - 部分溶劑使用受限 |
- 回收率限制, 通常60 – 70 % | + 產率基本可達 100 % |
- 部分熱敏性樣品受限 | + 適合極端溫度敏感樣品 |
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