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致力于成為全球?qū)嶒?yàn)室領(lǐng)域的專業(yè)服務(wù)商臺式冷凍干燥機(jī)因體積小巧、適配實(shí)驗(yàn)室小批量樣品處理,廣泛用于生物試劑、食品原料、中藥提取物等凍干場景。但新手操作時(shí),常出現(xiàn)凍干后樣品結(jié)塊現(xiàn)象,既影響樣品溶解性,也降低后續(xù)使用便利性,需從根源分析原因并優(yōu)化操作。
一、樣品結(jié)塊的核心原因
樣品預(yù)處理不當(dāng):樣品濃度過高(固形物含量>20%)或未充分分散,預(yù)凍時(shí)易形成密集冰晶,升華干燥后顆粒相互粘連;若樣品含較多黏性成分(如多糖、蛋白質(zhì)),未添加抗結(jié)劑也會導(dǎo)致結(jié)塊。
預(yù)凍參數(shù)不合理:臺式機(jī)預(yù)凍速率過快(直接降至-50℃以下),樣品內(nèi)部易形成粗大冰晶,凍干后孔隙結(jié)構(gòu)塌陷;或預(yù)凍時(shí)間不足(未達(dá)樣品共晶點(diǎn)以下2小時(shí)),樣品未全部凍結(jié),升華時(shí)局部融化后重新凝固結(jié)塊。
升華干燥階段控制不佳:真空度未穩(wěn)定在10-30Pa(臺式機(jī)常見有效真空范圍),溶劑升華速率不均,樣品表面先干燥形成硬殼,內(nèi)部水分無法順利排出,導(dǎo)致結(jié)塊;升溫速率過快(每小時(shí)>5℃),樣品局部溫度超過共晶點(diǎn),冰晶融化后再凍干即形成塊狀。
裝樣方式有誤:臺式機(jī)托盤或樣品瓶內(nèi)裝樣過厚(>1.5cm),或樣品平鋪不均勻,底部與表層干燥速率差異大,底層樣品易因水分滯留結(jié)塊。

二、針對性解決辦法
優(yōu)化樣品預(yù)處理:將樣品濃度調(diào)整至固形物5%-15%(如中藥浸膏可加蒸餾水稀釋),含黏性成分時(shí)添加0.5%-2%乳糖作為抗結(jié)劑;用磁力攪拌器充分混勻樣品,確保無沉淀或團(tuán)聚。
規(guī)范預(yù)凍操作:先將臺式機(jī)預(yù)凍室降至-10℃~-20℃(預(yù)冷30分鐘),再放入樣品,以5℃/小時(shí)速率降至低于樣品共晶點(diǎn)5℃~10℃(如蔗糖樣品共晶點(diǎn)約-12℃,需降至-20℃),保持2-4小時(shí)確保全部凍結(jié)。
精準(zhǔn)控制升華參數(shù):升華階段先維持真空度10-30Pa(通過臺式機(jī)真空表實(shí)時(shí)監(jiān)測),初始溫度設(shè)為共晶點(diǎn)以下2℃,保持2小時(shí)后,以2-3℃/小時(shí)速率升溫,直至樣品全部干燥(重量恒定)。
調(diào)整裝樣方式:在臺式機(jī)托盤內(nèi)平鋪樣品,厚度控制在0.5-1cm,使用淺底樣品瓶(高度<5cm),確保樣品受熱均勻,水分同步升華。
此外,凍干結(jié)束后需立即密封樣品(避免吸潮),若樣品仍輕微結(jié)塊,可在密封前用無菌研缽輕輕研磨成粉。通過以上調(diào)整,能有效減少臺式冷凍干燥機(jī)的樣品結(jié)塊問題,保障樣品品質(zhì)。
2025-11- 19
2025-11- 11
2025-10- 31
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