تركز هذه المقالة على تحليل أسباب وحلول الكسر القارورة أثناء عملية التجميد والتجفيف من منظور كسر قارورة المضادات الحيوية. في الظروف العادية، الزجاجات لديها نطاق التسامح كبيرة لدرجة الحرارة دون كسر عند تسخينها بالتساوي، مثل الخبز في فرن أو تجميد في بيئة من عشرات الدرجات تحت الصفر. ومع ذلك ، إذا كانت درجة حرارة أجزاء مختلفة من نفس الزجاجة (وخاصة الجزء السفلي من الزجاجة) يخضع لتغيرات مفاجئة في الحرارة الباردة أو المفاجئة ، مما يشكل فرقًا كبيرًا نسبيًا في درجة الحرارة ، فإن كل جزء من الزجاجة سيعاني من قوى توسع مختلفة. عندما هذه القوة تجاوز التحمل من الزجاج سوف يسبب حتما الضرر إلى الزجاج. يمكن أن يحدث هذا الوضع بسهولة أثناء تجميد التجفيف.
عندما نقوم بتجميد تجف أنواع معينة من المضادات الحيوية، نبدأ بوضع زجاجة إعداد على الرف في مربع التجفيف من مجفف التجميد. يتم تعبئة الرف مع متوسطة إجراء الحرارة ويتم التحكم في درجة الحرارة من قبل جهاز خارجي. خلال فترة ما قبل التجميد للمنتج ، حيث يتم خفض درجة الحرارة تحت الضغط الجوي في هذا الوقت ، يتم نقل الحرارة بثلاث طرق: الوَسْكَل ، الحمل الحراري والإشعاع. فرق درجة الحرارة في كل جزء من الزجاجة ليست كبيرة، وزجاجة الزجاج عموما لا مكسورة. منذ أن يتم ذلك في حالة فراغ منخفضة ، يتم نقل الحرارة بشكل رئيسي عن طريق الإشعاع والوداع ، وتأثير الحمل الحراري ضعيف جدًا ويمكن تجاهله. التدفئة الجرف سوف تؤثر مباشرة على الجزء العلوي من زجاجة، والإشعاع الحراري من الرف العلوي للمنتج سوف تعمل فقط على الجزء العلوي من زجاجة الزجاجة. ومع ذلك، يتم إعاقة الاتّفاق واتّفاق الحرارة في جزء من الحبوب التحضيريّة، كما أنّ الاتّفاق المُتلقّي للحرارة المُشعّة الّتي تُستقبل ضعيفة نسبيًا. عندما لا يوجد في الأساس موصل حراري الحمل الحراري ، يتم الحفاظ على حالة درجة الحرارة المنخفضة الأصلية بشكل أساسي. وبهذه الطريقة، يحدث الفرق في درجة الحرارة بين الجزء السفلي من زجاجة والجسم زجاجة. الجسم زجاجة في عمود المخدرات يتلقى سوى كمية صغيرة من الطاقة الحرارية، ويتم تعويض جزء من الطاقة من امتصاص الحرارة من تسامي الماء، وبالتالي فإن درجة حرارة الجسم زجاجة هو أدنى. في هذا الوقت، وانخفاض الضغط، وأسرع ارتفاع درجة الحرارة، وارتفاع سمك الحبوب، وزيادة الفرق في درجة الحرارة، وقوة قوة على جدار زجاجة، وانخفاض نوعية أو الزجاجات المعيبة سوف تسقط أولا وكسر. الشقوق، وعدد الشظايا ودرجة التفتت ترتبط بمعدل الاختلاف في درجة الحرارة التي يتكون.
مفتاح حل مشكلة التجزئة و قاع هو تقليل الفرق في درجة الحرارة لكل جزء من الزجاجة. ما ينعكس في منحنى عملية التجميد والتجفيف هو تقليل الفاصل الزمني خط درجة الحرارة بين منحنى درجة حرارة الرف ومنحنى درجة حرارة العينة. ويمكن تحقيق ذلك من خلال التحكم في الفراغ والتحكم في درجة الحرارة في العملية الفعلية.
أولا، قبل تبريد العينة إلى 20 درجة مئوية تحت نقطة eutectic والحفاظ على درجة الحرارة لمدة 1 ساعة. عندما تصل درجة حرارة المكثف إلى أقل من -60 درجة مئوية ، يتم إخلاء النظام بأكمله. بعد الوصول إلى القيمة المحددة سلفا، وسوف تبدأ ارتفاع درجة الحرارة والتجفيف. في هذا الوقت، يتم تعيين درجة حرارة الرف لتكون 15 درجة مئوية أعلى من العينة. في الوقت نفسه، يتم تعديل صمام الفراشة الرئيسية لزيادة ضغط البخار في غرفة التجفيف لتعزيز نقل الحرارة الحمل الحراري، وتسريع عملية نقل الحرارة، وتعزيز درجة حرارة العينة لزيادة مع درجة حرارة الرف. عندما يزيد الضغط، وإيلاء اهتمام وثيق للتغيرات في ضغط الهواء ودرجة الحرارة لضمان أن الفرق في درجة الحرارة بين العينة والجرف هو في حدود 10 إلى 15 درجة مئوية. في هذا الوقت، منحنى درجة الحرارة للعينة يقترب نقطة eutectic في أسرع وقت ممكن، وأنها sublimates بسرعة في حوالي 5 درجة مئوية تحت نقطة eutectic، ومن ثم يكمل التجفيف الرئيسي.
بعد اكتمال التجفيف الرئيسي لإعداد أساسا، يمكن تسخينها بسرعة لدرجة الحرارة لجعل درجة حرارة الجرف تصل مباشرة إلى قيمة مجموعة. لأن المياه في زجاجة قد تم تسامي أساسا، والعوامل التي تؤثر على التجانس درجة الحرارة لم تعد موجودة. حتى لو كان الفرق في درجة الحرارة أكبر من 20 درجة مئوية، فإن الزجاجة لا يتم كسر. بعد منحنى درجة حرارة الرف يتزامن مع منحنى درجة الحرارة العينة، يتم تنفيذ الحفاظ على الحرارة والتجفيف، وأخيرا يتم الانتهاء من عملية كاملة من تجميد التجفيف.
من خلال أكثر من سنة واحدة من الممارسة تجميد التجفيف، يتم استخدام الأسلوب المذكور أعلاه لضبط درجة الحرارة، ودرجة الحرارة الفرق بين درجة حرارة العينة ودرجة حرارة الرف هو أقل من 15 درجة مئوية أثناء عملية التسامي. هذا لا يقصر فقط دورة تجميد التجفيف، ولكن أيضا يحل المشكلة تماما. أنه يحل مشكلة الزجاجة التقطيع وتقشير قبالة أثناء عملية تجميد التجفيف.