冷凍干燥機(jī)是以高真空、低溫方式進(jìn)行干燥的設(shè)備，其過程是將樣品在低溫下凍結(jié)，并在凍結(jié)狀態(tài)下抽真空，使樣品在冰態(tài)直接進(jìn)行升華干燥。這種干燥方法得到的物品，原有的化學(xué)、生物特性基本不變，易于長期保存，加水后能恢復(fù)到凍干前的形態(tài)，并且能保持其原有的生化特性，是一種優(yōu)質(zhì)的干燥方法。現(xiàn)代冷凍干燥技術(shù)的主要用途有：離體生物組織的凍干貯藏;活菌活毒的凍干保存;中草藥、西藥、生物藥品和血液制品的凍干;方便食品、保健食品、功能食品的凍干儲運(yùn);納米陶瓷材料和各種金屬微粉材料的凍干制備。因此，冷凍干燥技術(shù)已經(jīng)在化工、食品、材料、醫(yī)藥、生物制品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。冷凍涉及到制冷、真空、熱工、機(jī)械、流體、電器控制和壓力容器等領(lǐng)域的知識。因此，用戶采購凍干設(shè)備時往往會遇到不少問題，在此簡要介紹一些實(shí)驗系列凍干機(jī)的選型常識。

　　1 冷凍干燥機(jī)的概要

　　實(shí)驗室用冷凍干燥機(jī)主要包括：凍干倉(有可以間接加熱和制冷板層)、捕水器(冷凝器)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)等。

　　2 冷凍干燥機(jī)的分類。

　　實(shí)驗系列凍干機(jī)追求的性能指標(biāo)是體積小、性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高，能適應(yīng)多種物料的凍干實(shí)驗。實(shí)驗系列凍干機(jī)種類的主要劃分方法有：

　　2.1從結(jié)構(gòu)上分：

　?、喷娬中蛢龈蓹C(jī)：凍干腔和冷阱為分立的上下結(jié)構(gòu)，凍干腔沒有預(yù)凍功能。該類型的凍干機(jī)在物料預(yù)凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過程時需要人工操作。大部分實(shí)驗型凍干機(jī)都為鐘罩型，其結(jié)構(gòu)簡單、造價低。凍干腔多數(shù)使用透明有機(jī)玻璃罩，便于觀察物料的凍干情況。

　?、圃恍蛢龈蓹C(jī)：凍干腔和冷阱為兩個獨(dú)立的腔體，凍干腔中的擱板帶制冷功能，物料置入凍干腔后，物料的預(yù)凍、干燥過程無需人工操作。該類型凍干機(jī)是凍干機(jī)發(fā)展方向，是進(jìn)行凍干工藝摸索的理想選擇，可進(jìn)行凍干曲線研究，特別適用于醫(yī)藥、生物制品及其他特殊產(chǎn)品的凍干以及用于小試實(shí)驗轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)工藝的放大實(shí)驗。

　　2.2功能上分

　　普通擱板型：物料散裝于物料盤中，適用于食品、中草藥、粉末材料的凍干。

　　帶壓蓋裝置型：適合西林瓶裝物料的干燥，凍干準(zhǔn)備時，按需要將物料分裝在西林瓶中，浮蓋好瓶蓋后進(jìn)行冷凍干燥，干燥結(jié)束后操作壓蓋機(jī)構(gòu)壓緊瓶蓋，可避免二次污染、重新吸附水分，易于長期保存。

　　多歧管型：在干燥室外部接裝單口燒瓶，對旋凍在瓶內(nèi)壁的物料進(jìn)行干燥，這時燒瓶作為容器接在干燥箱外的歧管上，燒瓶中的物料靠室溫加熱，通過多歧管開關(guān)裝置，可按需要隨時取下或裝上燒瓶，不需要停機(jī)，適合樣品量比較大，不易受實(shí)驗室環(huán)境影響的樣品。

　　帶預(yù)凍功能型：物料預(yù)凍過程，冷阱作為預(yù)凍腔預(yù)凍物料，在干燥過程，冷阱為捕水器，捕獲物料溢出的水分。帶預(yù)凍功能的凍干機(jī)，冷凍干燥過程物料的預(yù)凍、干燥等均在凍干機(jī)上完成，凍干機(jī)使用效率高，節(jié)省了低溫冰箱的費(fèi)用。

　　3選購凍干機(jī)時應(yīng)注重的幾個參數(shù)

　　3.1 凍干面積

　　用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要，通過計算來確定需用多大凍干面積的凍干機(jī)。例如每批需凍干1.8公斤(升)液體量的產(chǎn)品,用物料盤裝載物料，每盤裝載10㎜厚，則可計算得凍干板層的負(fù)荷面積：

　　A(面積，㎡)=V(體積，m3)/H(高度，m)=0.0018m3/0.01m=0.18㎡

　　即需選用板層負(fù)荷面積為0.18㎡的凍干機(jī)。

　　3.2 冷阱溫度

　　冷阱是冷凍干燥過程捕獲溶劑的裝置，理論上講，冷阱溫度越低，冷阱的捕集能力越強(qiáng)，但冷阱溫度低，對制冷要求高，儀器成本及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用都相應(yīng)增加。實(shí)驗系列冷凍干燥機(jī)的冷阱溫度主要有-50℃左右、-80℃左右、-115℃左右等幾個檔次。冷阱溫度為-50℃的凍干適用于一些溶劑主要以水溶液為主，比較容易凍干的產(chǎn)品;冷阱溫度為-80℃的凍干適用于凍干大部分產(chǎn)品，選擇合適的真空泵搭配，可凍干一些有機(jī)溶劑含量較多的樣品;-115℃左右冷阱可用于凍干溶劑成分相對復(fù)雜的，難于凍干的樣品。

　　3.3 極限真空度

　　極限真空度體現(xiàn)凍干機(jī)的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。凍干機(jī)的真空度，真空度并不是越高越好，真空度過高，不利于傳熱，干燥速度反而下降。此外，關(guān)于真空泵，很值得關(guān)注的是真空泵的防腐性能，對凍干機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，起到至關(guān)重要的作用

　　3.4控制系統(tǒng)

　　凍干機(jī)的控制系統(tǒng)類型主要可根據(jù)需要來進(jìn)行選擇，如果僅需將實(shí)驗樣品凍干，則選擇一般控制器就可以;如果需要摸索凍干工藝，則需要選擇可進(jìn)行程序凍干的控制器，進(jìn)行凍干曲線的繪制。優(yōu)化出最優(yōu)、可重復(fù)的凍干程序。