منجمد خشک کرنے کا پورا عمل دراصل ایک ایسا عمل ہے جس میں حرارت اور بڑے پیمانے پر منتقلی (پانی کے بخارات) ایک ہی وقت میں انجام پاتے ہیں۔ گرمی اور بڑے پیمانے پر منتقلی کی شرح مشترکہ طور پر خشک ہونے کی شرح کو متاثر کرتی ہے، اس طرح پورے منجمد خشک کرنے والے دور کو متاثر کرتی ہے۔ گرمی اور بڑے پیمانے پر منتقلی کو متاثر کرنے والے تمام عوامل خشک ہونے کی شرح کو متاثر کریں گے۔ خلاصہ یہ کہ حرارت اور بڑے پیمانے پر منتقلی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل یہ ہیں:
1. مواد کی شکل اور ترکیب
منجمد خشک مواد کی شکل کے مطابق، وہ عام طور پر ٹھوس اور مائع میں تقسیم ہوتے ہیں. ٹھوس کی شکل اور مائع کا ارتکاز منجمد خشک ہونے کی شرح پر بہت زیادہ اثر انداز ہوتا ہے۔
2. پری منجمد کرنے کی شرح
منجمد ہونے کے دوران بننے والا کرسٹل سائز خشک ہونے کی شرح اور خشک مصنوعات کی تحلیل کی شرح کو بہت زیادہ متاثر کرتا ہے۔ فوری منجمد اور سست جمنے کے درمیان درج ذیل فرق ہیں: فوری منجمد ہونے سے پیدا ہونے والے برف کے کرسٹل چھوٹے ہوتے ہیں اور جو سست جمنے سے پیدا ہوتے ہیں وہ بڑے ہوتے ہیں۔ برف کے بڑے کرسٹل سربلندی کے لیے سازگار ہوتے ہیں، جب کہ چھوٹے برف کے کرسٹل سربلندی کے لیے سازگار نہیں ہوتے۔ تیزی سے جمنا کم سربلندی کی شرح اور تیز تر ڈیسورپشن کی شرح کا باعث بنتا ہے۔ سست منجمد تیز رفتاری کی شرح اور سست حل کی شرح کی طرف جاتا ہے.
3. لوڈنگ کی صلاحیت
جب مواد کو منجمد خشک کیا جاتا ہے تو، کنٹینرز میں ذیلی لوڈنگ کے بعد سطح کے رقبے اور مواد کی موٹائی کے درمیان ایک خاص تناسب ہوتا ہے، یعنی منجمد خشک کرنے کا تعلق لوڈنگ کی صلاحیت سے ہوتا ہے۔ چھوٹی سطح کا رقبہ اور موٹائی نمی کی سربلندی، آسان منجمد خشک کرنے اور مثالی معیار کے لیے سازگار ہے۔ خشک ہونے کے دوران، میٹریل ٹرے پر فی یونٹ رقبہ پر خشک گیلے وزن کا بوجھ خشک ہونے کے وقت کا تعین کرنے والا ایک اہم عنصر ہے۔ عام طور پر، مواد کی اسٹیکنگ کی موٹائی جتنی پتلی ہوگی، گرمی اور بڑے پیمانے پر منتقلی کی رفتار اتنی ہی تیز ہوگی، اور خشک ہونے کا وقت اتنا ہی کم ہوگا۔ تاہم، اگر مواد کی موٹائی پتلی ہے، تو ہر بیچ میں فی یونٹ منجمد خشک کرنے والے علاقے میں کم مواد خشک ہوتے ہیں، جو فی یونٹ منجمد خشک کرنے والے علاقے اور یونٹ کے وقت کی پیداوار کو بہتر بنانے کے لیے ناگوار ہے۔
4. خشک کرنے والے چیمبر میں دباؤ
خشک کرنے والے چیمبر میں دباؤ گرمی اور بڑے پیمانے پر منتقلی کی شرح کو متاثر کرتا ہے۔ بڑے پیمانے پر منتقلی کے لحاظ سے، دباؤ جتنا کم ہوگا، اتنا ہی بہتر ہے، جب کہ حرارت کی منتقلی کے لحاظ سے، دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، اتنا ہی بہتر ہے۔ بڑے پیمانے پر منتقلی کی شرح بنیادی طور پر درجہ حرارت اور sublimation انٹرفیس کے دباؤ اور خشک کرنے والی پرت کی سطح سے طے کی جاتی ہے۔ خشک کرنے والی پرت میں پانی کے بخارات کے فرار کی شرح کو بہتر بنانے کے لیے، سب سے پہلے، سبلیمیشن انٹرفیس کا درجہ حرارت بڑھائیں اور انٹرفیس پر پانی کے بخارات کا دباؤ بڑھائیں۔ دوسرا خشک کرنے والے چیمبر کی ویکیوم ڈگری کو بہتر بنانا اور خشک کرنے والی پرت کی سطح پر بھاپ کے دباؤ کو کم کرنا ہے۔
5. ہیٹ ٹرانسفر موڈ
روایتی درجہ بندی کے مطابق، اسے ترسیل، کنویکشن، تھرمل ریڈی ایشن اور میڈیم ہیٹنگ (مائیکروویو ہیٹنگ) میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ سربلندی کو خشک کرنے کے عمل میں حرارت اور بڑے پیمانے پر (پانی کے بخارات) کی منتقلی شامل ہوتی ہے، لہٰذا گرمی کی منتقلی کا طریقہ مواد میں زیادہ مؤثر طریقے سے خشک ہونے کی شرح پر بہت زیادہ اثر ڈالتا ہے۔
