實驗室真空凍干機是一種在低溫、真空環(huán)境下對物料進行脫水的設備。其核心原理是升華，即物質從固態(tài)（冰）直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)（水蒸氣），跳過液態(tài)階段。這個過程能最大限度地保留物料的物理、化學和生物活性結構。

小型真空凍干機將含有水分的樣品在常壓下快速冷凍至其共晶點以下（通常為-30°C至-50°C），使其凝固成固態(tài)冰。預凍是否是凍干成功的關鍵。

 啟動真空泵，將干燥腔體內的壓力降至樣品冰點以下的飽和蒸氣壓以下（通常為幾帕到幾十帕）。

在真空環(huán)境下，對樣品提供微小的熱量（通過擱板導熱），冰晶會直接從固態(tài)升華為水蒸氣。

升華產(chǎn)生的水蒸氣被溫度極低的冷凝器（冷阱） 捕獲，重新凝結成冰。這個過程去除了樣品中約95%的水分。在初級干燥完成后，樣品中仍存在部分“結合水"。

此時，適當升高擱板溫度（如從-30°C升至20°C或更高），并在持續(xù)高真空下，使這些結合水通過解吸作用被去除。

主要組成部分

凍干機的“心臟"。它是一個溫度極低的金屬腔體（通常可達-50°C至-80°C甚至更低），用于捕獲從樣品中升華出來的水蒸氣，防止其進入真空泵造成損壞。冷阱溫度越低，捕獲水蒸氣的能力越強，凍干效率越高。

真空系統(tǒng)：

通常由旋片式真空泵或油泵組成，用于抽取干燥腔和冷阱內的空氣，創(chuàng)造并維持所需的真空環(huán)境。

部分機型會采用無油干式泵，以避免油蒸氣污染樣品或環(huán)境。

現(xiàn)代凍干機通常配備觸摸屏或電腦接口，用于設置和監(jiān)控凍干程序，包括溫度、真空度、時間等。

可以存儲多種程序，實現(xiàn)自動化、可重復的凍干過程。

為冷阱和擱板提供制冷，通常采用壓縮機制冷技術。

主要應用領域

實驗室凍干機廣泛應用于對熱敏感、易氧化或需要長期保持活性的物質處理：

制藥與生物技術： 保存疫苗、抗生素、蛋白質、酶、激素、細胞等。