مجففات التجميد المنوع

نظرة عامة على مجففات التجميد المتشعبة

غالبًا ما يتم استخدام مجفف التجميد المتشعب كمعدات دخول إلى التجفيف بالتجميد.غالبًا ما يستخدم الباحثون الذين يبحثون عن مكون دوائي نشط أو معالجة أجزاء HPLC مجفف تجميد متعدد أثناء خطواتهم الأولية في المختبر.يعتمد قرار شراء هذا النوع من المجففات بالتجميد عادةً على معايير تشمل ، على سبيل المثال لا الحصر:

1- عادة ما يكون عدد المستخدمين في المختبر مرتفعًا وكمية المنتج الذي يصنعونه صغير

2- أعداد كبيرة من العينات الفردية الصغيرة

3. أصغر ميزانية المعدات

4. نوع التسهيل المصرفي الخلوي

5. المنتج المجفف بالتجميد ليس للاستخدام التجاري في هذه المرحلة

6. البحث في مرحلة مبكرة جدا

7. الحد الأدنى من معالجة المنتج الحرجة المطلوبة

على الرغم من شراء عدد كبير من الأنظمة المتشعبة وهي مناسبة تمامًا للمهمة المطروحة ، فمن المهم أن نفهم أن استخدام مجفف التجميد من النوع المتشعب له قيود كبيرة فيما يتعلق بعملية التجفيف بالتجميد.في النهاية ، لا يتحكم المشغل في عملية التجفيف بالتجميد ، كما هو الحال في المجفف بالتجميد من نوع الدرج أو الرف الأكثر تكلفة وتعقيدًا.ومع ذلك ، هناك خطوات يمكن اتخاذها لتحقيق نجاح أكبر في مجفف التجميد المتنوع عند استخدام تلك المعدات.تشرح هذه المقالة الأنظمة الأساسية المتشعبة ، وحدودها ونقاط قوتها وكيفية التخفيف من بعض المشاكل التي قد تحدث أثناء عملية التجفيف بالتجميد.

فهم أجزاء المجفف بالتجميد المتنوع

مثل جميع مجففات التجميد ، يحتوي مجفف التجميد المتنوع على 4 مكونات أساسية.هؤلاء هم:

· محطة إضافة المنتج

مكثف

· مكنسة كهرباء

· نظام التحكم

محطة إضافة المنتج
محطة إضافة المنتج هي قطعة من المعدات التي تقدم المنتج إلى مجفف التجميد.في حالة النظام المتشعب ، عادة ما تكون حاويات المنتج عبارة عن قوارير.يتم وضع المنتج في القارورة ويتم تجميده في الغالب بشكل ثابت في حمام بدرجة حرارة منخفضة أو مجمدة.سنناقش خيارات التجميد بمزيد من التعمق لاحقًا في هذه الملاحظة الفنية.

المكثف
المكثف في جميع مجففات التجميد الحديثة تقريبًا عبارة عن سطح مبرد يعمل على دفع عملية التسامي من خلال إنشاء

منطقة الضغط المنخفض في المجفف.يعمل المكثف أيضًا على حبس الرطوبة / المذيبات وبالتالي منعهم من الذهاب إلى مضخة التفريغ.يتم تقديم معظم مجففات التجميد في "مرحلة واحدة"

(ضاغط واحد) ، "مرحلتين" (ضاغطين) أو "مرحلتين مخلوطتين" (ضاغطان بمزيج خاص من الغاز).تتراوح درجات الحرارة المنخفضة القصوى من - 48 درجة مئوية (لوحدة مرحلة واحدة) إلى -85 درجة مئوية (نظام مرحلتين) غير شائعة.يمكن لبعض الأنظمة المخلوطة أن تحقق درجات حرارة أقل ، مثل -105 درجة مئوية.من الضروري أن نفهم أن ضغط البخار فوق الجليد ليس منحنى خطي.عندما تنخفض درجة الحرارة وتنخفض ، يتم تطبيق قانون تناقص الغلة.

نظام الفراغ ومضخة الفراغ
ضغط البخار فوق الجليد عند -48 درجة مئوية يعادل 37.8 طن متري.عند درجة حرارة -85 درجة مئوية ، تبلغ 0.15 طن متري أي اختلاف يبلغ حوالي 37.65

طن متري.يمكنك أن ترى مع ذلك أن درجة الحرارة المنخفضة تحت -85 درجة مئوية لا تؤدي إلا إلى انخفاض تدريجي صغير جدًا في الضغط - في أعشار ومئات الملي تور.في الواقع ، فإن معظم ضغط البخار فوق طاولات الجليد التي يتم نشرها يتوقف عند -80 درجة مئوية تقريبًا لأنه عند درجات الحرارة المنخفضة يصبح فرق الضغط غير مهم.

مضخة التفريغ لمعظم مجففات التجميد المتشعبة عبارة عن مضخة فراغ مختومة بالزيت ذات مرحلتين.الغرض الوحيد من مضخات التفريغ أثناء معظم عملية التجفيف بالتجميد هو إزالة الأبخرة غير القابلة للتكثيف (النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون وغيرها) من مجفف التجميد.عن طريق إزالة الغازات غير القابلة للتكثيف في النظام ، تساعد مضخة التفريغ بشكل أساسي في خلق بيئة التسامي (الجليد إلى البخار دون المرور بالمرحلة السائلة)

ليحدث.نظرًا لأن جميع مجففات التجميد بها تسريبات (تسربات افتراضية - إطلاق غازات من الفولاذ المقاوم للصدأ (نعم قد يؤدي ذلك إلى خروج الغازات) ، وحشيات ، وأكريليك وآخرون ، وتسريبات ذات ثقوب صغيرة حقيقية من مختلف التكوينات والمواقع داخل النظام ، مثل توصيل الأنبوب المفرغ بين المكثف ومضخة التفريغ) تعمل مضخة التفريغ بشكل مستمر طوال دورة التجفيف بالتجميد.من الناحية النظرية ، إذا كان مجفف التجميد خاليًا تمامًا من التسرب تمامًا ، فبمجرد أن تقوم مضخة التفريغ بعملية السحب الأولي ، يمكن إيقاف تشغيلها بشكل أساسي وعدم استخدامها مرة أخرى حتى نهاية التشغيل.في الحياة الواقعية هذا غير ممكن.

نظام التحكم
أصبح نظام التحكم في مجفف التجميد ذا أهمية متزايدة في التمايز بين مجفف التجميد وآخر.قد يختلف مقدار الأتمتة وسهولة الاستخدام بشكل كبير من جهاز إلى آخر.بغض النظر عن العلامة التجارية ، يوصى بأن يكون التشغيل التلقائي والإيقاف التلقائي جزءًا من قدرات وحدة التحكم.في المختبرات حيث يتم استخدام المجففات المتشعبة بشكل أكثر شيوعًا ، يعد التجفيف بالتجميد وسيلة لتحقيق غاية وعملية أخرى ببساطة في قائمة طويلة من العمليات التي يجب على الأشخاص استخدامها لتحقيق أهدافهم.ليس كل شخص خبيرًا في مجفف التجميد.يساعد وجود وظائف التشغيل والإيقاف التلقائي في ضمان استخدام تسلسل بدء التشغيل والإغلاق المناسبين لتوفير حماية النظام وإطالة عمره.