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동결건조의 원리를 파악하고 있습니다. 전공자가 아니라 조심스레 질문을 작성합니다.
동결건조가 되는 과정을 물의 상평형 그림을 통해 이해하고 싶습니다. 물의 상평형 그림을 통해 상태가 어떻게 변화하는지 자세히 설명해 주시면 감사하겠습니다.
- 동결건조
- 물의 상평형 그림
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변
장세호님의 답변
2023-10-17- 1
https://en.wikipedia.org/wiki/Freeze_drying
Stages of freeze drying 그림 참고하세요
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답변
김병관님의 답변
2023-10-17- 1
물의 상평형도를 보시면 물을 동결건조하는 저온(일반 장비 -34° and -45°C)일 때 diagram의 상평형도 곡선이 고체-기체 phase를 따릅니다.
그래서 압력을 낮추면 고체의 얼음에서 기체로 바로 승화하면서 건조가 진행됩니다.
드라이아이스가 상온상압에서 승화하는 원리와 유사합니다.
https://www.chemistrylearner.com/phase-diagram-of-water.html
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답변
조윤환님의 답변
2023-10-23- 1
동결건조는 식품이나 의약품 또는 고가의 예술품이나 유물 등에 적용합니다.
대상품의 손상을 최소화할 목적으로 사용하게 됩니다. 식품이나 의약품 이라면 열변질 가능성이 있는 성분을 보호할 목적이 됩니다.
앞서 답변해주신 설명에서 처럼 얼음에서 수증기로 승화되는 현상을 이용하는 것입니다.
즉 물의 상평형도 상에서 삼중점 이하의 압력과 온도 조건을 맞추면 액체상이 존재하지 않기 때문에 고체에서 바로 기체로 상변화가 일어나는 것이죠.
자세한 내용과 상변이 설명은 아래 링크를 참고하세요.
https://www.americanlaboratory.com/913-Technical-Articles/36127-Freeze-Drying-101-Lyophilization-Technology/