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四環(huán)凍干機(jī)—真空冷凍干燥特性參數(shù)測量與分析(五)

更新時(shí)間:2023-02-15 點(diǎn)擊次數(shù):1137

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(nèi)設(shè)置稱重機(jī)構(gòu),小凍干機(jī)內(nèi)可以設(shè)置天平,大型凍干機(jī)內(nèi)可以設(shè)置地秤或吊秤,實(shí)現(xiàn)邊抽真空邊觀察重量的變化。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單易學(xué);缺點(diǎn)是不夠準(zhǔn)確。

(2)取樣法   在抽真空干燥過程中,通過設(shè)置在凍干機(jī)上的裝置,取出樣品,在大氣環(huán)境下測量產(chǎn)品的含水量這種方法比較麻煩,但是比較準(zhǔn)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(dá)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(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)的測量方法,只可惜目前還沒有上市的產(chǎn)品。


4.4 凍干終點(diǎn)的判斷

凍干過程結(jié)束的判斷很重要,它涉及凍干產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。但是,到目前為止,還沒有科學(xué)的儀器和方法,現(xiàn)有的判斷方法還是經(jīng)驗(yàn)法,不夠準(zhǔn)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(dāng)測出的擱板溫度與物料溫度相接近時(shí),即可以認(rèn)為干燥過程接近結(jié)束。

(2)壓力判斷法   在凍干過程中應(yīng)該不斷的測量凍干箱內(nèi)的壓力(真空度),當(dāng)測得的壓力長時(shí)間穩(wěn)定不變(根據(jù)凍干產(chǎn)品的品種、數(shù)量不同,通常在1~2個(gè)小時(shí)即可),認(rèn)為凍干過程可以結(jié)束。

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

4.5 凍干產(chǎn)品的質(zhì)量分析

     4.5.1 殘余水分的測量                      

產(chǎn)品殘余水分的測量應(yīng)除去從周圍環(huán)境中吸收的水分。將干燥產(chǎn)品裝入其他容器時(shí),或稱量的時(shí)候都應(yīng)該在充滿干燥氣體的箱子或隔離器中進(jìn)行。

箱子應(yīng)該能容納P2O5,或可用干燥氣體清洗。在隔離器中進(jìn)行的時(shí)候應(yīng)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(diào)整以避免靜電荷,這有可能導(dǎo)致相當(dāng)大的錯(cuò)誤。

     4.5.1.1 重量分析法                          

正如美國食品和藥品操作規(guī)范第21項(xiàng)610.13條中所說的,在前幾年,這種方法成為強(qiáng)制性的規(guī)范。被稱的樣品存儲(chǔ)在溫度在十20~十30℃之間的干燥室中,連同P2O5被反復(fù)稱量直到質(zhì)量不變?yōu)橹?。樣品的最小量?yīng)該大于100mg,若有必要可取自多個(gè)小瓶。較高的溫度可使達(dá)到質(zhì)量不變的時(shí)間縮短,但是會(huì)引起更多的結(jié)合水解吸甚至使產(chǎn)品變質(zhì)。利用這種方法,在+20~+30℃時(shí),發(fā)現(xiàn)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(chǎn)品被溶解在甲醇中,用Karl Fischer溶液滴定直到顏色由棕色變?yōu)辄S色。視覺觀察可由電流計(jì)代替,當(dāng)?shù)味ńY(jié)束時(shí),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(chǎn)生的誤差,利用電解可產(chǎn)生碘,用庫侖定律計(jì)算水的含量,這種儀器(見圖4-45)

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在商業(yè)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(chǎn)品。Karl Fischer法不能直接用于在Karl Fischer試劑中能和碘起反應(yīng)或不能溶于甲醇或水分無法被甲醇吸取的產(chǎn)品。Karl Fischer儀器如圖4-46所示。

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