真空冷凍干燥法也叫凍干法,其起源是來(lái)自于青霉素晶體的獲得。青霉素晶體就是通過(guò)凍干法獲得的。青霉素的性質(zhì)是極其不穩(wěn)定的,不僅不能加熱去除其中的水分,而且就是在常溫下存儲(chǔ)也會(huì)很快就分解失效,因此要獲得青霉素的晶體就必須采用低溫的方法,也就是真空冷凍的方法,把青霉素溶液凍結(jié)成固體,然后抽除其氣體,降低壓力,讓固體的冰直接升華變成水蒸氣,因此隨著升華的不斷進(jìn)行,水就被去除了,也就獲得了青霉素的晶體干燥物。
那么真空冷凍干燥的原理是從什么獲得的?真空冷凍干燥的原理來(lái)源于水的三相點(diǎn)圖。在水的三相點(diǎn)圖上可以看出,水有三種狀態(tài):固體狀態(tài)(冰)、液體狀態(tài)(水)、氣體狀態(tài)(水蒸氣)。這三種狀態(tài),對(duì)應(yīng)的就是物質(zhì)的三個(gè)相態(tài):固相、液相、氣相。三個(gè)相態(tài)之間可以相互轉(zhuǎn)化。從圖上可以看出,當(dāng)固體的冰通過(guò)降低壓力的方法,就能將固體的冰變成氣體的水蒸氣,因此里面的水就被去除了,因此基于這個(gè)原理,冰能直接變成蒸汽,溶液中的水分能被除去,因此物質(zhì)得到干燥。這個(gè)是真空冷凍干燥起源的原理,就是從水的三相點(diǎn)圖上可以看出,物質(zhì)可以不經(jīng)過(guò)蒸發(fā),從固體直接變成氣體的,因此就是基于水的這個(gè)特點(diǎn),可以通過(guò)這個(gè)方法將含水物質(zhì)的水去除,而同時(shí)這個(gè)物質(zhì)能有一定的固體形狀。這個(gè)就是真空冷凍干燥的基本原理。