مبدأ عمل مجفف التجميد ، المعروف أيضًا باسم الليوفيليزر ، يعتمد على عملية الترقية.الترقية هي الانتقال مباشرة من المادة الصلبة إلى المرحلة الغازية، دون المرور من خلال المرحلة السائلة.
الخطوات الأساسية المتعلقة بمبدأ عمل مجفف التجميد هي كما يلي:
التجميد:
يتم وضع المادة التي سيتم تجفيفها في غرفة تجفيف المجفف.
يتم تبريد المادة إلى درجة حرارة منخفضة للغاية، عادة ما تتراوح بين -40 درجة مئوية إلى -80 درجة مئوية، باستخدام نظام تبريد.
هذه درجة الحرارة المنخفضة تسبب تجميد محتوى الماء في المادة، وتشكيل بلورات الجليد.
إنشاء الفراغ:
ثم يتم إغلاق غرفة التجفيف ويتم إنشاء فراغ داخلها باستخدام مضخة فراغ.
يخفض الفراغ الضغط في الغرفة، عادة إلى نطاق من 0.1 إلى 0.001 mbar.
التسخين:
إن الضغط المنخفض ودرجة الحرارة المنخفضة في غرفة التجفيف تسبب تحسين بلورات الجليد مباشرة إلى بخار الماء ، وتجاوز المرحلة السائلة.
ثم يتم إزالة بخار الماء من غرفة التجفيف وتكثيفه على مكثف بارد أو مصيدة باردة ، يتم الاحتفاظ بها في درجة حرارة أقل من غرفة التجفيف.
التجفيف:
عندما يتم إزالة الماء من المادة من خلال التخفيف ، تصبح المادة أكثر جفافًا تدريجياً.
تستمر عملية التجفيف حتى يتم الوصول إلى مستوى الجفاف المطلوب.
المزايا الرئيسية لعملية تجفيف التجميد تشمل:
الحفاظ على الهيكل الأصلي وخصائص المادة ، حيث لا تتعرض المادة لدرجات حرارة عالية.
إزالة المياه بكفاءة دون التسبب في تلف المواد الحساسة للحرارة، مثل الأدوية أو العينات البيولوجية أو المنتجات الغذائية.
تحسين مدة الصلاحية واستقرار المنتجات المجففة.
سهولة إعادة تهيئة، حيث يمكن إعادة ترطيب المادة المجففة بسهولة بإضافة الماء.
يتم استخدام المجففات التجمد على نطاق واسع في صناعات مختلفة ، مثل الأدوية والتكنولوجيا الحيوية ومعالجة الأغذية والبحوث العلمية ،حيث الحفاظ على المواد الحساسة والحساسة أمر حاسم.