Liofilización y concentración al vacío (CVR)
La concentración al vacío y la liofilización son métodos relacionados que se utilizan para el secado suave o la conservación de materiales térmicamente sensibles. Esto a menudo implica la eliminación de los medios acuosos. Como puede verse en el diagrama de estado del agua, que también puede servir como ejemplo para otros disolventes, por encima de una determinada presión del proceso (en este caso 6,1 hPa para H2O) se produce el secado a partir de la fase líquida. A presiones inferiores a este nivel, la temperatura del agua cae por debajo de 0 °C.
El secado se produce directamente -sin pasar por la fase líquida- a partir del estado de hielo. El punto triple (en este caso H2O: p=6,1 hPa, T=0 °C) representa, hasta cierto punto, el estado límite entre la concentración al vacío (secado) y la liofilización. Se observa la aparición simultánea de hielo, agua y vapor en el recipiente. El siguiente cuadro contiene las características esenciales de ambos procesos.
| Criterio | Concentración al vacío | Liofilización |
|---|---|---|
| Intervalo de temperatura de evaporación (¿proceso suave?) | –5 °C a + 20 °C | –60 °C a 0 °C |
| Sustancias | Generalmente disueltas; el residuo es un polvo o una sustancia cristalina | Sólidos (incluyendo cerámica, carne, objetos arqueológicos, huesos, plantas y libros) |
| Disolventes | Varios tipos de disolventes (algunos exóticos) | Soluciones acuosas, sólo pequeñas cantidades o disolventes especiales |
| Contenido de agua/disolvente | Aprox. 5 % del contenido final | Baja humedad residual posible (< 1 %) |
| Tiempo de procesamiento | De minutos a horas | 0,5 – 3 días; varias semanas en algunos casos |
La liofilización o la liofilización es el método de secado más respetuoso con el producto. El fenómeno físico subyacente de la sublimación significa una transición directa del estado sólido al de vapor, pasando por alto el estado líquido agregado. Así, el producto congelado se seca al vacío sin descongelarse.
Los concentradores de vacío utilizan la combinación de calor, vacío y fuerza centrífuga para evaporar muestras líquidas. El proceso se utiliza para la evaporación, el secado, la purificación y la concentración especialmente rápida. El principio aprovecha el hecho de que la muestra hierve a temperatura ambiente y a una presión de unos pocos hPa sin congelarse. Sin embargo, la muestra no se somete a estrés térmico en el vacío.
