Il principio di base del liofilizzatore si basa sul cambiamento dei tre stati dell'acqua. L'acqua ha tre stati di solido, liquido e gas, che possono essere trasformati e coesistiti. Quando l'acqua è al punto triplo (la temperatura è 0,01°C, la pressione del vapore è 610,5pa), acqua, ghiaccio e vapore possono coesistere e bilanciarsi a vicenda. In condizioni di alto vuoto, utilizzando il principio della sublimazione, l'umidità nel materiale precongelato viene sublimata direttamente al vapore acqueo senza sciogliere il ghiaccio, in modo da raggiungere lo scopo della liofilizzazione.
Il loifilizzatore in situ presenta i vantaggi di una struttura flessibile, prestazioni eccellenti, risparmio energetico e protezione ambientale e può soddisfare i requisiti della maggior parte degli esperimenti e della produzione pilota.
Poiché il materiale è congelato e la temperatura è molto bassa, la temperatura della fonte di calore non è elevata e l'uso di riscaldatori a temperatura normale oa bassa temperatura può soddisfare i requisiti. Se la camera di congelamento e la camera di essiccazione sono separate, non è necessario isolare la camera di essiccazione e non ci saranno grandi perdite di calore, quindi l'utilizzo dell'energia termica è molto economico.
Vantaggi dei liofilizzati in situ:
1. Poiché viene essiccato allo stato congelato, il volume è quasi invariato, la struttura originale viene mantenuta e non si verifica alcun fenomeno di concentrazione.
2. Il materiale essiccato dal liofilizzatore in situ è sciolto e poroso ed è spugnoso. Dopo l'aggiunta di acqua si dissolve rapidamente e completamente, ripristinando quasi immediatamente le proprietà originarie.
3. Molte sostanze termosensibili non verranno denaturate o inattivate. Durante l'essiccazione a bassa temperatura, alcuni componenti volatili nel materiale si perdono molto poco.
4. Poiché l'essiccazione avviene sotto vuoto, c'è pochissimo ossigeno, quindi alcune sostanze facilmente ossidabili sono protette.
5. Durante il processo di liofilizzazione, la crescita di microrganismi e l'azione degli enzimi non possono procedere, quindi le proprietà originali possono essere mantenute.
6. L'essiccazione può rimuovere più del 95% al 99% dell'umidità, in modo che il prodotto essiccato possa essere conservato a lungo senza deteriorarsi.