1 کسی پروڈکٹ کو منجمد کرنا
جب محلول فوری طور پر منجمد ہو جاتا ہے (10-50 ڈگری فی منٹ)، کرسٹلائٹس مائکروسکوپ کے نیچے دکھائی دینے والے سائز پر رہتے ہیں۔ اس کے برعکس، جب محلول آہستہ سے منجمد ہوتا ہے (1 ڈگری/منٹ)، بنتے کرسٹل ننگی آنکھ کو دکھائی دیتے ہیں۔ موٹے کرسٹل سربلیمیشن میں بڑے خلاء چھوڑتے ہیں، جو منجمد خشک کرنے کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں، جب کہ باریک کرسٹل سبلیمیشن کے بعد چھوٹے خلاء چھوڑ دیتے ہیں، جو نچلی تہہ کی سربلندی میں رکاوٹ بنتے ہیں۔ ساخت اچھی ہے، تحلیل کی رفتار تیز ہے، اور تیار شدہ مصنوعات کی نمی جذب نسبتاً زیادہ مضبوط ہے۔
دوائیوں کو فریز ڈرائر میں دو طریقوں سے پہلے سے منجمد کیا جاتا ہے: ایک یہ کہ پروڈکٹ کو اور خشک کرنے والے تندور کو بیک وقت ٹھنڈا کیا جائے۔ سابقہ سست منجمد کرنے کے مترادف ہے، اور مؤخر الذکر فوری منجمد اور سست جمنے کے درمیان ہے، لہذا یہ اکثر منجمد خشک کرنے کی کارکردگی اور مصنوعات کے معیار کو مدنظر رکھنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس طریقہ کار کا نقصان یہ ہے کہ جب پروڈکٹ کو ڈبے میں ڈالا جاتا ہے تو ہوا میں موجود پانی کے بخارات شیلف پر تیزی سے گاڑھا ہو جاتے ہیں، اور سربلندی کے ابتدائی مرحلے میں، اگر پلیٹ تیزی سے گرم ہو جاتی ہے، تو بڑے رقبے کی سربلندی کمڈینسر کے عام بوجھ سے زیادہ ہو سکتا ہے۔ یہ رجحان خاص طور پر گرمیوں میں ظاہر ہوتا ہے۔
پروڈکٹ کا منجمد ہونا ایک جامد حالت میں ہے۔ تجربے نے ثابت کیا ہے کہ سپر کولنگ کا رجحان اس وقت تک رونما ہونا آسان ہے جب تک کہ مصنوعات کا درجہ حرارت eutectic نقطہ پر نہ پہنچ جائے۔ تاہم، محلول اب بھی کرسٹلائز نہیں ہوا ہے۔ سپر کولنگ کے رجحان پر قابو پانے کے لیے، پروڈکٹ کا منجمد درجہ حرارت eutectic پوائنٹ سے نیچے کی حد سے کم ہونا چاہیے، اور اسے اس وقت تک رکھا جانا چاہیے جب تک کہ پروڈکٹ مکمل طور پر منجمد نہ ہو جائے۔
2. سربلندی کے حالات اور رفتار
جب کسی خاص درجہ حرارت پر برف کا سیر شدہ بخارات کا دباؤ ماحول میں پانی کے بخارات کے جزوی دباؤ سے زیادہ ہو تو یہ شاندار ہونا شروع کر سکتا ہے۔ پروڈکٹ کے درجہ حرارت سے کم کنڈینسر کے ذریعے پانی کے بخارات کو سکشن اور پکڑنا دیکھ بھال کے لیے شرط کے لیے ضروری ہے۔
ایک گیس مالیکیول دو لگاتار تصادم کے درمیان جو فاصلہ طے کرتا ہے اسے اوسط آزاد راستہ کہا جاتا ہے، اور یہ دباؤ کے الٹا متناسب ہے۔ عام دباؤ میں، اس کی قدر بہت کم ہوتی ہے، اور آبی پانی کے مالیکیول آسانی سے گیس سے ٹکرا سکتے ہیں اور ندی کے منبع کی سطح پر واپس آ سکتے ہیں، اس لیے سربلندی کی رفتار بہت سست ہے۔ جیسا کہ دباؤ 13.3Pa سے کم ہوتا ہے، اوسط آزاد راستہ 105 گنا بڑھ جاتا ہے، جو سربلندی کی رفتار کو نمایاں طور پر تیز کرتا ہے، اور اڑنے والے پانی کے مالیکیولز شاذ و نادر ہی اپنے پہلو کو تبدیل کرتے ہیں، اس طرح ایک سمتاتی بھاپ کا بہاؤ بنتا ہے۔
ویکیوم پمپ فریز ڈرائر میں مستقل گیس کو ہٹانے کے لیے کام کرتا ہے تاکہ سربلندی کے لیے ضروری کم دباؤ کو برقرار رکھا جا سکے۔ 1 گرام پانی کے بخارات عام دباؤ میں 1.25L ہوتے ہیں اور 13.3Pa پر 10,000L تک پھیل جاتے ہیں۔ عام ویکیوم پمپ کے لیے یونٹ ٹائم میں اتنی بڑی مقدار کو ہٹانا ناممکن ہے۔ کنڈینسر دراصل ایک ویکیوم پمپ بناتا ہے جو پانی کے بخارات کو پھنسانے کے لیے وقف ہوتا ہے۔
مصنوع اور جمنے کا درجہ حرارت عام طور پر -25 ڈگری اور -50 ڈگری ہوتا ہے۔ اس درجہ حرارت پر برف کا سنترپت بخارات کا دباؤ بالترتیب 63.3Pa اور 1.1Pa ہے، اس لیے سربلندی کی سطح اور کنڈینسیشن سطح کے درمیان دباؤ کا کافی فرق ہے، اگر نظام میں غیر کنڈینس ایبل گیس کے جزوی دباؤ کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔ اس بار قطع نظر، یہ پروڈکٹ سے آبی بخارات کو فروغ دے گا تاکہ ٹھنڈ کی تشکیل کے لیے ایک خاص بہاؤ کی شرح پر سمت سے کنڈینسر کی سطح تک پہنچ سکے۔
برف کی سربلندی کی حرارت تقریباً 2822J/g ہے۔ اگر سربلندی کا عمل حرارت کی فراہمی نہیں کرتا ہے، تو مصنوعات صرف داخلی توانائی کو کم کر سکتی ہے تاکہ سربلندی کی حرارت کی تلافی ہو سکے، اور سربلندی اس وقت تک رک جاتی ہے جب تک کہ اس کا درجہ حرارت کمڈینسر کے درجہ حرارت سے متوازن نہ ہو جائے۔ سبلیمیشن اور کنڈینسیشن کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کو برقرار رکھنے کے لیے، پروڈکٹ کو کافی گرمی فراہم کی جانی چاہیے۔
