凍干機中的冷阱是一個用于捕獲凍干過程中從樣品中升華出的水(或其他溶劑)的部件。除此之外,冷阱還起到阻擋水氣進入真空泵,保護真空泵不被破壞的作用。
通常冷阱分為兩種類型：光面式冷阱和盤管式冷阱。兩種冷阱設(shè)計結(jié)構(gòu)的不同給凍干操作帶來了不同的優(yōu)劣。
1.光面式冷阱（間接捕冰）
光面冷阱是目前可以獲得的造價較低的冷阱類型。通常制冷盤管纏繞在冷阱圓筒的外部，冷阱圓筒內(nèi)壁被冷卻并作為冷凝表面。這種結(jié)構(gòu)宣稱的好處是冷凝的過程中，水（或其它溶劑）可形成空心圓柱體，在凍干結(jié)束后可整個移出冷阱。然而在實際使用過程中，這個操作并不容易。相反，用戶需要理解的是，光面冷阱具有以下幾個缺點：
①溫度測量不夠精準。溫度從制冷線圈到冷阱腔壁的傳導過程中會發(fā)生損失，而測量到的冷阱溫度是位于冷阱腔體外部制冷線圈的溫度，此位置的溫度并不能提供精確的溫度讀數(shù)。當水汽（或其他試劑）發(fā)生冷凝時，溫度的差別更加明顯。
②這種結(jié)構(gòu)在水汽冷凝時僅能提供有限的冷凝面積。光滑的冷阱腔使得水汽容易分流，水汽進入真空泵進而污染真空泵油，最終導致真空泵過早的被損。
③隨著凍干的進行，冷阱的冷凝面積逐漸減少，因此冷阱的容積會迅速減少，導致凍干效率不高。
2.盤管式冷阱（直接捕冰）
制冷劑直接擴展到盤管上，盤管可直接接觸水蒸氣。這種設(shè)計使得冷阱具有更低的溫度，使水蒸氣及時冷凝。相較于光面式冷阱，盤管式冷阱優(yōu)勢明顯：
①制冷劑冷量可直接傳遞給盤管，由盤管直接捕集各類溶劑，無冷量損耗，溫度測量更加精準；
②且當大量的冰附著在盤管時，附著的冰也可增加盤管外表面捕冰面積；
③冷凝盤管置于冷阱內(nèi)，及時捕冰，有效防止冷凝水對設(shè)備內(nèi)部電子元器件的損壞。
考慮到成本問題，現(xiàn)在市面上的實驗型及中試凍干機，絕大部分國產(chǎn)和少部分進口采購的光面的冷阱設(shè)計，而主流的高階進口品牌多采用盤管式冷阱。德國hallan（海朗）凍干機一直向先進看齊，凍干機全部采用盤管式冷阱，且標配特氟龍耐腐蝕涂層，凍干效率更高，且更加適用于有機溶劑樣品的凍干。
光面式冷阱 盤管式冷阱（hallan）
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