升华的条件与速度

升华的条件与速度

升华的条件与速度

则是维护升所必需的条件。  冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华；比制品温更低的凝结器对水水蒸气的抽吸与捕获作用。

与压力成反比。常压下，  气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程。其值很小，升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升华速度很漫。随着压力降低13.3Pa以下，平均自由程增大105倍，使升华速度显著加快，飞离出来的水分子很少改变自己的方面，从而形成了定向的蒸汽流。

以维护升华所必需的低压强。1g水蒸气在常压下为1.25L而在13.3Pa时却膨胀为10000升，    真空泵在冻干机中起着抽除永久气体的作用。普通的真空泵在单位时间内抽除如此大量的体积是不可能的凝结器实际上形成了专门捕集水蒸气的真空泵。

因而在升华面与冷凝面之间便产生了一个相当大的压力差,   制品与凝结的温度通常为-25℃与-50℃。冰在该温度下的饱和蒸汽压分别为63.3Pa与1.1Pa.如果此时系统内的不凝性气体分压可以忽略不计,将促使制品升华出来的水蒸气,以一定的流速定向地抵达凝结器表面结成冰霜。

如果升华过程不供给热量，   冰的升华热约为2822J/克。那末制品只有降低内能来补偿升华热，直至其温度与凝结器温度平衡后，升华也就停止了为了坚持升华与冷凝来的温度差，必需对制品提供足够的热量。

三、升华过程

若制品已经部分干燥，   升温的第一阶段（大量升华阶段）制品温度要低于其共晶点一个范围。因此搁板温要加以控制。但温度却超过了其共晶点，此时将发生制品融化现象，而此时融化的液体，对冰饱和，对溶质却未饱和，因而干燥的溶质将迅速溶解进去，最后浓缩成一薄僵块，外观极为不良，溶解速度很差，若制品的融化发生在大量升华后期，则由于融化的液体数量较少，

造成冻干后块状物有所缺损，因而被干燥的孔性固体所吸收。加水溶解时仍能发现溶解速度较慢。

升华的条件与速度