Lyophilisation et concentration sous vide (RVC)
La concentration sous vide et la lyophilisation sont des méthodes apparentées utilisées pour la dessiccation soigneuse ou la préservation de matières thermiquement sensibles. Ceci implique souvent l'élimination de médias aqueux. Comme le montre le diagramme d'état de l'eau, qui peut également servir d'exemple pour d'autre solvants, au-dessus d'une certaine pression de processus (dans le cas présent 6,1 hPa pour H2O), la dessiccation intervient à partir de la phase liquide. À des pressions inférieures à ce niveau, la température de l'eau chute en-deçà de 0 °C.
Le séchage s'effectue directement - en contournant la phase liquide - à partir de l'état de glace. Le point triple (ici H2O : p=6,1 hPa, T=0 °C) représente, dans une certaine mesure, l'état limite entre la concentration sous vide (séchage) et la lyophilisation. On observe l'apparition simultanée de glace, d'eau et de vapeur dans le récipient. Le tableau suivant contient les caractéristiques essentielles des deux processus.
| Critère | Concentration sous vide | Lyophilisation |
|---|---|---|
| Plage de températures d'évaporation (processus soigneux ?) | –5 °C à + 20 °C | –60 °C à +0 °C |
| Substances | Le plus souvent dissoutes ; le résidu est une poudre ou une substance cristalline | Solides (y compris céramiques, viandes, objets archéologiques, ossements, plantes et livres) |
| Solvants | Divers types de solvants (en partie exotiques) | Solutions aqueuses, faibles quantités seulement ou solvants spéciaux |
| Teneur en eau/solvant | Teneur finale de 5% env. | Faible humidité résiduelle possible (< 1%) |
| Durée du processus | Minutes jusqu'à quelques heures | 0,5 – 3 jours ; Plusieurs semaines pour certaines applications spéciales |
La lyophilisation est la méthode de séchage la plus respectueuse du produit. Le phénomène physique de sublimation sur lequel il est basé signifie un passage direct de l'état solide à l'état de vapeur, en contournant l'état d'agrégat liquide. Le produit congelé est ainsi séché sous vide sans décongélation.
Les concentrateurs sous vide utilisent la combinaison de la chaleur, du vide et de la force centrifuge pour évaporer les échantillons liquides. Ce procédé est utilisé pour l'évaporation, le séchage, la purification et la concentration particulièrement rapide. Le principe exploite le fait que l'échantillon bout à température ambiante et à une pression de quelques hPa sans être congelé. L'échantillon n'est cependant pas soumis à une contrainte thermique sous vide.
