- 2025-01-14 12:50:35实验室用冻干机
- 实验室用冻干机主要用于实验室环境，通过升华作用去除样品中的水分，实现样品的干燥和长期保存。其基本功能在于利用制冷系统预先冻结样品，再通过真空系统降低环境压力，使冰直接升华成水蒸气，完成干燥。该设备具有操作简便、干燥效率高、保持样品原有结构和活性成分等特点。广泛应用于生物学、医学、药学等领域的实验和研究，是实验室中重要的样品处理设备。
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实验室用冻干机问答
- 2024-12-30 13:30:11实验室用小型无机质谱仪
- 实验室用小型无机质谱仪的应用与发展 随着科学研究的深入和实验室分析技术的不断进步，实验室用小型无机质谱仪作为一种高效、精密的分析工具，逐渐在多个领域中得到了广泛应用。它能够地分析样品中的元素组成、分子结构以及同位素比率，为化学、环境、生命科学等研究领域提供了重要的技术支持。本文将详细探讨小型无机质谱仪的工作原理、应用领域及其未来发展趋势。 小型无机质谱仪的工作原理 小型无机质谱仪通过质谱技术对物质的质量与电荷比进行分析。其基本原理是将待分析的样品通过离子源转化为带电离子，随后通过质谱仪的质量分析器将这些离子按质量-电荷比（m/z）分离，并通过检测器记录分析结果。该过程通常涉及离子化、加速、质量分析及检测等多个环节。与传统的质谱仪相比，小型无机质谱仪通常具备体积小、重量轻、操作简便等特点，适合各种小型实验室的日常分析工作。 小型无机质谱仪的主要优势 高精度分析能力：小型无机质谱仪能够进行高分辨率、高灵敏度的元素分析，尤其是在痕量元素的检测方面具有独特的优势。这使得它在分析复杂样品中的元素含量时，比其他常规分析方法更为。 操作便捷，适应性强：由于其体积小巧，实验室用小型无机质谱仪可以灵活安置，适用于空间有限的实验室。它们通常配备用户友好的操作界面，即使是非专业人员也能较快上手，减少了培训成本。 快速分析：与传统实验方法相比，质谱分析能够提供更快速的测试结果，从而节省了大量的实验时间。这对于需要实时数据的研究和生产过程中尤为重要。 多功能性：小型无机质谱仪不仅可以进行常规的元素分析，还能够进行同位素分析、污染物检测以及样品的分子结构解析等多种功能，具有较高的综合分析能力。 小型无机质谱仪的应用领域 环境监测：小型无机质谱仪在环境监测中扮演着重要角色。它可以精确检测空气、水体以及土壤中的微量有害元素，如重金属、放射性同位素等。由于其灵敏度高，能够在低浓度下检测到污染物，为环境保护提供了重要数据支持。 食品安全检测：随着食品安全问题日益严峻，小型无机质谱仪被广泛应用于食品中重金属、农药残留等有害物质的检测。它能够帮助食品生产商和监管机构迅速筛查出潜在的食品安全风险。 材料科学：在材料科学领域，尤其是在高性能材料的研发过程中，质谱仪可以用来分析材料的成分、纯度及合成过程中可能出现的杂质。这对优化材料的性能和提高生产效率有着重要作用。 生命科学与药物研究：在药物研究及生物样品分析中，质谱技术能够精确分析生物体内的元素变化以及代谢产物的组成，对于药物开发及疾病诊断具有重要意义。 未来发展趋势 随着科技的不断进步，小型无机质谱仪的技术也在不断发展。未来，小型质谱仪将更加智能化，具备更高的自动化水平，能够自动进行样品前处理和分析，并将数据结果直接上传到云端，方便研究人员进行远程数据分析。随着质谱仪器的miniaturization（小型化）程度不断提高，仪器的便携性和功能性将进一步增强，这将为不同应用领域的研究提供更加高效、便捷的解决方案。 实验室用小型无机质谱仪凭借其高精度、高效率和多功能的特点，正在成为越来越多领域中不可或缺的重要工具。随着技术的不断进步，它的应用前景将更加广阔，并将推动科学研究向更深层次发展。
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- 2022-05-30 15:35:06四环冻干机—冻干机的组成和冻干程序
- 产品的冷冻干燥需要在一定装置中进行，这个装置叫做真空冷冻干燥机或冷冻干燥装置，简称冻干机。冻干机按系统分，由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统四个主要部分组成。按结构分，由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水汽凝结器、制冷机、真空泵和阀门、电气控制元件等组成。冻干箱是一个能够制冷到-55℃左右，能够加热到+80℃左右的高低温箱，也是一个能抽成真空的密闭容器。它是冻干机的主要部分，需要冻干的产品就放在箱内分层的金属板层上，对产品进行冷冻，并在真空下加温，使产品内的水分升华而干燥。冷凝器同样是一个真空密闭容器，在它的内部有一个较大表面积的金属吸附面，吸附面的温度能降到-40℃～-70℃以下，并且能维持这个低温范围。冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面上。冻干箱、冷凝器、真空管道、阀门、真空泵等构成冻干机的真空系统。真空系统要求没有漏气现象，真空泵是真空系统建立真空的重要部件。真空系统对于产品的迅速升华干燥是必不可少的。制冷系统由制冷机与冻干箱、冷凝器内部的管道等组成。制冷机可以是互相独立的二套或以上，也可以合用一套。制冷机的功用是对冻干箱和冷凝器进行制冷，以产生和维持它们工作时所需要的低温，它有直接制冷和间接制冷二种方式。加热系统对于不同的冻干机有不同的加热方式。有的是利用直接电加热法；有的则利用中间介质来进行加热，由一台泵(或加一台备用泵)使中间介质不断循环。加热系统的作用是对冻干箱内的产品进行加热，以使产品内的水分不断升华，并达到规定的残余含水量要求。控制系统由各种控制开关，指示调节仪表及一些自动装置等组成，它可以较为简单，也可以很复杂。一般自动化程度较高的冻干机则控制系统较为复杂。控制系统的功用是对冻干机进行手动或自动控制，操纵机器正常运转，以使冻干机生产出合乎要求的产品来。冷冻干燥的程序：1、在冻干之前，把需要冻干的产品分装在合适的容器内，一般是玻璃模子瓶、玻璃管子瓶，装量要均匀，蒸发表面尽量大而厚度尽量薄一些；2、然后放入与冻干箱板层尺寸相适应的金属盘内。对瓶装一般采用脱底盘，有利于热量的有效传递。3、装箱之前，先将冻干箱进行空箱降温，然后将产品放入冻干箱内进行预冻；或者将产品放入冻干箱内板层上同时进行预冻；4、抽真空之前要根据冷凝器制冷机的降温速度提前使冷凝器工作，抽真空时冷凝器至少应达到-40℃的温度；5、待真空度达到一定数值后（通常应达到13Pa～26Pa内的真空度），或者有的冻干工艺要求达到所要求的真空度后继续抽真空1～2h以上；即可对箱内产品进行加热。一般加热分两步进行，第一步加温不使产品的温度超过共熔点或称共晶点的温度；待产品内水分基本干完后进行第二步加温，这时可迅速地使产品上升的规定的最高许可温度。在最高许可温度保持2h以上后，即可结束冻干。整个升华干燥的时间约12～24h左右有的甚至更长，与产品在每瓶内的装量，总装量，玻璃容器的形状、规格，产品的种类，冻干曲线及机器的性能等等有关。冻干结束后，要充入干燥无菌的空气进入干燥箱，然后尽快地进行加塞封口，以防重新吸收空气中的水分。在冻干过程中，把产品和板层的温度、冷凝器温度和真空度对照时间划成曲线，叫做冻干曲线。一般以温度为纵坐标，时间为横坐标。冻干不同的产品采用不同的冻干曲线。同一产品使用不同的冻干曲线时，产品的质量也不相同，冻干曲线还与冻干机的性能有关。因此不同的产品，不同的冻干机应用不同的冻干曲线。
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- 2022-12-16 16:42:36四环冻干机—真空冷冻干燥设备（五）
- 3.4.5加热系统的设计加热系统是提供第一阶段升华干燥的升华潜热和第二阶段干燥蒸发热能量的装置。被冻结的制品，不论其冻结体为大块、小块、颗粒、片状或其他任何形状，开始升华时总是在表面上进行的，这时升华的表面积就是冻结体的外表面。在升华进行过程中，水分逐渐逸出，留下不能升华的多孔固体状的基体，于是升华表面逐渐向内部退缩。在升华表面的外部形成已干层，内部为冻结层。冻结层内部的冰晶是不可能升华的，故升华表面是升华前沿。升华前沿所需供给的热能，相当于冰晶升华潜热。不论采用什么热源，也不论这些热量以什么样的方式传递，要达到水分升华的目的，这些热量最终必须不断地传递到升华表面上来。供给升华热的热源应能保证传热速率满足冻结层表面既达到尽可能高的蒸气压，又不致使其熔化。冷冻干燥中所采用的传热方式主要是传导和辐射。近年来在真空系统中也有采用循环压力法来实现强制对流传热的研究。在冻干机中，热量都是从搁板上传出来的，一般分直热式和间热式两种。直热式以电源为主；间热式用载热流体，热源有电、煤、天然气等。常用的辐射热源有近红外线、远红外线、微波等。利用传导或辐射加热时，在被干燥的物料层中传热和传质的相对方向有所不同。从图3-26可见，辐射加热时被干燥物料的加热是通过外部辐射源向已干层表面照射来进行的。传到表面上的热量，以传导的方式通过已干层到达升华前沿，然后被正在升华的冰晶所吸收。升华出来的水蒸气通过已干层向外传递，达到外部空间。传热和传质的方向是相反的，内部冻结层的温度决定于传热和传质的平衡。一般辐射加热的特点是：随着干燥过程中升华表面向内退缩，已干层的厚度愈来愈厚，传热和传质阻力两者都同时增加，如图3-26(a)所示。图3-26(b)是接触加热时所发生的情况。在干燥进行中，热量通过冻结层的传导到达升华前沿，而升华了的水蒸气则透过已干层逸出到外部空间。因此，传热和传质的途径不一，而传递的方向是相同的。界面的温度也决定于传热和传质的平衡。随升华表面不断向内退缩，已干层就愈来愈厚，冻结层愈来愈薄，因而相应的传质阻力愈来愈大，传热的阻力愈来愈小。图3-26(c)是微波加热的情形。微波加热时热量是在整个物料层内部发生的，冻结层要发热，已干层也要加热。但由于这两层的介电常数和介质损耗不同，发生在冻干层内的热量要多得多。内部发生的热量被升华中的水吸收，故所供之热量不需传递，传质是在已干层内，方向是相反的。把热量从热源传递到物料的升华前沿，热量必须经过已干层或冻结层，同时升华出的水蒸气也要通过已干层才能排到外部空间：在真空条件下，经过这样的物料层供送大量的升华潜热，阻力是很大的，同时，经过这样的物料层排除升华的水蒸气，阻力也是很大的。因此需采取多种方式提高传热和传质效率。升华热的供应，原则上以在维持物品预定升华温度下，使升华表面即具有尽可能高的水蒸气饱和压力而又不致有冰晶融化现象为好。这时干燥速度最快.(1)常用的加热板 间热式加热板的热量是由载热体从热源传递来的，加热板传递给制品所需的加热功率大致需要0.1W/g。载热体多用水、蒸汽、矿物油和有机溶剂等。有些间冷间热式冻干机上，常用R-11和三氯乙烯等作为冷和热的载体。图3-27给出加热板热媒循环系统示意图。热媒在热交换器中加热，用循环泵将热媒送到冻干箱的搁板内对物料加热。为使冻干结束后物料能及时冷却，利用阀门控制冷却水，适时冷却水通入搁板内实现调控温度。(2)加热技术的改进 通常在真空状态下传热主要靠辐射和传导，传热效率低。近来出现了调压升压法，其基本原理是降低真空度以增加对流传热的效能。据研究，在压强大于65Pa时，对流的效能就明显了。所以在保证产品质量的条件下，降低真空度以增加对流传热，使升华面上温度提高得快些，升华速度增加。调节气压有多种方式，英国爱德华公司采用充入干燥无菌氮的方法；德国用真空泵间断运转法；日本用真空管道截面变化法。这些方法的共同特点是使冻干室气体压强处于不稳定状态，所以又叫改变真空度升华法和循环压力法。改变料盘的形状，增加物料与料盘之间的传热面积也是改进传热方法的一种。图3-28中装制品容器上有伸出的薄壁，其目的就在于增加传热面积。改变传热的另一种方法是从根本上改变加热方式，取消加热板。据资料报道，美国陆军Natick实验室采用微波热进行升华加工制作升华食品压缩的新工艺，可使能耗降低到常规工艺的50%。美国某公司在升华干燥牛肉时，使用915MHz微波加热装置，将干燥周期由22h减到2h。但介质加热（如微波加热）的方法一般不用于生物制品的冻干，以防止制品失去生命活力，降低制品质量。(3)几种典型的供热方式 应用在食品工业真空冷冻干燥设备中的加热方法较多，大致可分为：辐射加热与吹冷空气相结合的方法，微波加热法；应用涂层输送带的辐射加热法；辐射和传导传热相串联的供热法；膨胀加热板的接触供热法等。图3-28是辐射传热和传导传热相串联的供热装置示意图。这种传热方法的主要特点是辐射热先传给导热元件（物料容器壁），再传给被加热的物料。传导元件屏蔽直接来自辐射热能的热源。水、有机物和高分子物质具有很强的吸收红外辐射的能力，食品冻干采用红外辐射加热方式是合适的。可以把高辐射红外线材料涂敷到加热板表面上。在产品升华阶段要提供升华热，使产品中的水分不断从被冻结的冰晶中升华直到干燥完毕。升华分两个阶段：第一阶段是指大量水分从冰晶升华的过程，这时升华温度低于其晶点温度。第二阶段是结晶水的扩散过程，其温度高于共晶点温度。通常按第一阶段热负荷确定加热功率。
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- 2023-07-27 14:16:34四环冻干机—生物制品和生物组织冻干技术（十）
- 5.5.3 冻结角膜的干燥过程角膜干燥前，先开启制冷机，分别对冻干室、捕集器制冷，当冻干室内温度降到-20℃以下，捕集器内的温度降到-35℃时，迅速地把经过梯度降温的角膜放到冻干室，立即启动真空泵。在干燥过程中根据需要，调节充气阀，向冻干室内充入氯气以调节冻干室内的压力，同时根据需要调节制冷阀保证角膜冻干过程中所需要的热量供给，在干燥初期，不需开启加热器，此阶段角膜干燥所需要的热量靠外部传入即可得到满足，当冻干室内温度达到0℃时，开启加热器供给热量，但保证冻干室的温度不超过9℃，冻干结束，关闭真空泵，对冻干角膜进行充氮包装。实验中发现，角膜在磨口玻璃瓶中的放置方式（图5-14）对冻干角膜质量有一定的影响，试验表明，角膜悬于磨口玻璃瓶中，内皮细胞层朝下为最佳放置方式。如图5-14(b)所示。角膜冻干过程热量的供给很容易满足，整个冻干过程可以视为传质控制过程，传质速率由细胞膜固有通导能力决定。干燥过程中，应根据干燥的不同程度，来确定冻干室内压力的高低以及所持续的时间，保证水蒸气由细胞膜孔隙溢出，且细胞膜内外压差始终很小，以减小对细胞的伤害。由于角膜细胞很脆弱，在冻干过程中极易受到干燥应力、机械应力的损伤，冻干过程中低压时间过长或细胞膜内外压差过大，都会大大降低冻干角膜的成活率。变幅值、变周期的循环压力法应用于角膜的冻干，有利于角膜活性的提高。其根本原因是在整个干燥过程中，角膜细胞内外压差小，对角膜的损伤小。这主要源于两方面原因：一是通过控制冻干室内真空度的高低，以及循环时间的长短，使细胞内的蒸汽及时扩散到冻干室中，避免了细胞内饱和蒸气压过高，膜内外压差过大，造成细胞的损伤。当细胞内蒸气压较高时，开启充气阀向冻干室内充入氮气，在细胞膜外施加一压力，虽然此时传入细胞内的热量增多，使细胞内的蒸气压进一步升高，但此蒸气压的升高较细胞膜外压力的升高小得多，结果是细胞膜内外的净压差减小。然后，渐渐关闭充气阀，使冻于室内的真空度逐渐升高，这样角膜细胞内的蒸汽较平缓的通过细胞膜扩散到冻干室，减小了压差对细胞膜的损伤。当冻干室内真空度升高到一定程度，再逐渐充入氨气，传人的热量增多，开始了下一个周期。二是强化传热并促进外部传质，缩短冻干时间，从而减少了角膜内皮细胞受干燥应力损伤程度，具体工艺是读干室内温度到-25℃，真空度为50Pa时，开始第-次循环，温度每升高5℃循环一次，循环5个周期，温度达到0℃时，循环停止。压力时间关系曲线见图5-15，角腹的冻干工艺曲线如图5-16所示。图5-17、图5-18分别为按上述工艺冻干角膜透射电镜检测结果、扫描电镜检测结果。从图5-17、图5-18可以看出，冻干角膜的内皮细胞间连接紧密，细胞轮廓接近于六边形。细胞膜完整，细胞核膜完整，内皮细胞层与后弹力层连接紧密。这是因为整个冻干过程中，根据干燥的不同程度，来确定高室压、低室压以及所持续的时间，保证了水蒸气由细胞膜的孔隙溢出，即传质速率由细胞膜的固有通导能力决定，保证了细胞内外压差始终很小，减小了对细胞的伤害。
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- 2023-07-13 13:23:52果汁固体饮料冻干工艺流程和固体饮料冻干机设备
- 果汁固体饮料冻干是由果汁液体饮料利用真空冷冻干燥技术除去水分而制成的，利用固体饮料冻干机设备加工处理是防止被冻干果汁饮料由于其本身的酶或微生物引起的变质、氧化反应等达到保存原有营养成分，能在常温下长时间保存，方便储藏和运输。为此介绍果汁固体饮料冻干工艺流程和固体饮料冻干机设备。固体饮料冻干加工具体工艺流程是： 果汁固体饮料冻干机设备是有冻干仓体、机组、管道等结构，分别由制冷系统、真空系统、循环系统、电控系统等组成。具有设定冻干工艺数据后自动或者手动运行低温预冻、一次干燥、解析干燥三个阶段的工作，达到真空冷冻干燥除去水分，保存原有的营养成分和微生物活性成分基本不变，同时色香味等基本不变，含水在2~5%左右，具有复水性的效果。 果汁固体饮料冻干机现已广泛应用于奶制品固体饮料冻干、益生菌固体饮料冻干、蛋白固体饮料冻干、功能性固体饮料冻干、咖啡固体饮料冻干、固体茶饮冻干、蔬菜固体饮料冻干和酵素固体饮料冻干等加工生产。
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