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更新时间:2026-05-20
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在土壤样品前处理中,传统的风干或烘干方法会导致挥发性有机物(VOCs)损失、微生物死亡、矿物氧化或团聚体破裂。冷冻干燥技术(冻干)则提供了一种温和的解决方案:将新鲜土样在低温下快速冻结,然后抽真空使冰晶直接升华为水蒸气,避免液态水的表面张力破坏土壤微结构。XY-10A台式土壤冻干机,将工业级冻干技术小型化,适用于土壤、污泥、沉积物及生物样品的无损干燥。
原理:升华的艺术
冻干分为三步:预冻、一次干燥(升华)和二次干燥(解吸)。XY-10A的冷阱温度可达≤-60°C(可选-80°C),将土样中的自由水冻结成冰。在真空环境下(达标真空度≤5Pa,极限2Pa),冰晶不经过液态直接升华。样品在冻结状态和真空环境中完成干燥,无收缩、无气泡、无氧化,保留原始化学和生物信息。


产品特点
制冷迅速:品牌丹佛斯压缩机,单机混合环保制冷技术,冷阱内壁温度均匀,捕水效果好(捕水量4kg/批)。
预冻功能:无需外配超低温冰箱或液氮,冷阱可直接作为预冻腔使用。
7寸彩色液晶触摸屏:人机交互友好,显示冷阱温度、真空度、样品温度、运行时间等,支持锁屏和权限管理。
数据追溯:冻干数据自动保存,支持USB导出,防止数据丢失。
一键化霜:冷阱内置化霜功能,维护简便。
真空报警:真空度异常时及时提醒,保证过程稳定。
高精度微量调节真空阀:可实现真空度微调,适用于特殊样品。
标配不锈钢防腐蚀真空连接管及KF25快接卡箍。
技术参数
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 型号 | XY-10A(标准型) |
| 冻干面积 | 0.12㎡ |
| 西林瓶装量 | 12mm: 920支;16mm: 480支;22mm: 260支 |
| 冷阱温度 | ≤-60°C(可选-80°C) |
| 捕水量 | 4kg/批 |
| 达标真空度 | ≤5Pa |
| 极限真空度 | 2Pa |
| 物料托盘 | 直径200mm,共4层,层间距70mm |
| 整机功率 | 主机680W + 真空泵370W |
| 主机重量 | 70kg |
| 外形尺寸 | 600×560×390mm |
| 电源 | AC220V 25A 50Hz |
| 运行噪音 | ≤55dB |
| 标配 | 真空泵,KF25卡箍2个,KF真空软管1根 |
土壤样品冻干流程
样品预冻:将新鲜土样装入不锈钢托盘或西林瓶,置于冷阱中冷冻至-40°C以下,维持2-4小时。
放置托盘:将预冻好的样品托盘置于物料架上,放入干燥仓。
启动真空泵:关闭放气阀,开启真空泵,观察真空度下降至10Pa以下。
开启冷阱制冷:维持冷阱温度在-60°C以下,捕集升华出的水蒸气。
一次干燥:维持真空和低温,持续12-48小时(取决于样品厚度和含水量),直至冰晶消失。
二次干燥:适当提高样品温度(通过隔板加热,选配),解吸结合水,再干燥2-6小时。
结束:关闭真空泵,放气,取出干燥样品,立即密封保存。
冻干与风干/烘干的对比
| 指标 | 风干 | 烘干(105°C) | 冻干 |
|---|---|---|---|
| 温度 | 室温 | 高温 | -60°C以下 |
| VOCs保留 | 大量损失 | 几乎全损失 | 高保留 |
| 微生物活性 | 部分死亡 | 全部死亡 | 大部分存活(休眠) |
| 团聚体结构 | 可能破裂 | 严重破坏 | 几乎无破坏 |
| 耗时 | 数天 | 数小时 | 1-3天 |
| 设备成本 | 低 | 低 | 较高 |
应用场景
土壤VOCs分析:冻干可保留苯系物、卤代烃等挥发性有机物。
土壤微生物研究:冻干后菌体保持活性(休眠),可用于DNA提取或菌种保存。
土壤酶活性测定:避免高温失活。
微塑料分析:冻干不改变塑料颗粒形态。
沉积物年代学:保留原生矿物结构。
结语
XY-10A台式土壤冻干机,用低温与真空编织出一场冰的升华之舞。它让土壤样品在不经液态水折磨的情况下脱去水分,保留下最原始的信息密码。对那些需要探寻土壤中脆弱分子痕迹的研究者而言,冻干机不仅是一台设备,更是一把开启微观真实世界的钥匙。