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四環凍干機—真空冷凍干燥特性參數測量與分析(五)

更新時間:2023-02-15 點擊次數:455

4.3 凍干過程中物料含水量的測量

(1)稱重法   這是一種古老的方法,也是直接測量法。在凍干箱內設置稱重機構,小凍干機內可以設置天平,大型凍干機內可以設置地秤或吊秤,實現邊抽真空邊觀察重量的變化。這種方法的優點是簡單易學;缺點是不夠準確。

(2)取樣法   在抽真空干燥過程中,通過設置在凍干機上的裝置,取出樣品,在大氣環境下測量產品的含水量這種方法比較麻煩,但是比較準確。取出的樣品可以用直接稱重法,也可以用水分測量儀測量。圖4-44是一種常用的水分測量儀,稱為鹵素快速水分測定儀,它是一種新型快速的水分檢測儀器,其原理為利用熱重分析法。圖4-44為OHAUS MB45型鹵素水分測定儀,其測量精度可達0.001g/0.01%。

(3)在線測量法凍干過程水分在線測量是一種最準確、快速、經濟的測量方法,只可惜目前還沒有上市的產品。


4.4 凍干終點的判斷

凍干過程結束的判斷很重要,它涉及凍干產品的質量、產量和經濟效益。但是,到目前為止,還沒有科學的儀器和方法,現有的判斷方法還是經驗法,不夠準確。

(1)溫度判斷法   在凍干過程中通常都需要測量擱板溫度和物料溫度,并且繪出溫度曲線。當測出的擱板溫度與物料溫度相接近時,即可以認為干燥過程接近結束。

(2)壓力判斷法   在凍干過程中應該不斷的測量凍干箱內的壓力(真空度),當測得的壓力長時間穩定不變(根據凍干產品的品種、數量不同,通常在1~2個小時即可),認為凍干過程可以結束。

(3)濕度判斷法   這是一種理論上可行,但實際操作比較困難的方法。這種方法需要在凍干箱內裝上濕度計,測出凍干箱內氣氛的濕度,進而判斷干燥工藝是否可以結束。

4.5 凍干產品的質量分析

     4.5.1 殘余水分的測量                      

產品殘余水分的測量應除去從周圍環境中吸收的水分。將干燥產品裝入其他容器時,或稱量的時候都應該在充滿干燥氣體的箱子或隔離器中進行。

箱子應該能容納P2O5,或可用干燥氣體清洗。在隔離器中進行的時候應帶上固定在隔離器上的手套。干燥氣體中用來稱量的天平需要做一些調整以避免靜電荷,這有可能導致相當大的錯誤。

     4.5.1.1 重量分析法                          

正如美國食品和藥品操作規范第21項610.13條中所說的,在前幾年,這種方法成為強制性的規范。被稱的樣品存儲在溫度在十20~十30℃之間的干燥室中,連同P2O5被反復稱量直到質量不變為止。樣品的最小量應該大于100mg,若有必要可取自多個小瓶。較高的溫度可使達到質量不變的時間縮短,但是會引起更多的結合水解吸甚至使產品變質。利用這種方法,在+20~+30℃時,發現水很少被凝固到固體上。

     4.5.1.2 Karl Fischer(KF)法            

利用這種方法被稱量的干產品被溶解在甲醇中,用Karl Fischer溶液滴定直到顏色由棕色變為黃色。視覺觀察可由電流計代替,當滴定結束時,電流突然增加,這種方法樣品的重量可比重量分析法減小2一4倍。為了避免視覺觀察產生的誤差,利用電解可產生碘,用庫侖定律計算水的含量,這種儀器(見圖4-45)

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在商業上是可得到的。用這種方法可測得的水的最小量為l0μg。Wckx和DeKlejin說明了如何使Karl Fisher法被直接使用于小瓶裝的已干產品。Karl Fischer法不能直接用于在Karl Fischer試劑中能和碘起反應或不能溶于甲醇或水分無法被甲醇吸取的產品。Karl Fischer儀器如圖4-46所示。

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