升華的條件與速度

冰在一定溫度下的飽和蒸汽壓大于環(huán)境的水蒸氣分壓時即可開始升華；比玫瑰花以及香草溫度更低的凝結器對水蒸氣的抽吸與捕獲作用，則是維持升華所必需的條件。

氣體分子在兩次連續(xù)碰撞之間所走的距離稱為平均自由程，它與壓力成反比。在常壓下，其值很小，升華的水分子很容易與氣體碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升華速度很漫。隨著壓力降低13.3pa以下，平均自由程增大105倍，使升華速度顯著加快，飛離出來的水分子很少改變自己的方向，從而形成了定向的蒸汽流。

真空泵在凍干機中起著抽除*氣體的作用，以維護升華所必需的低壓強。1g水蒸氣在常壓下為1.25l而在13.3pa時卻膨脹為10000升，普通的真空泵在單位時間內抽除如此大量的體積是不可能的。凝結器實際上形成了專門捕集水蒸氣的真空泵。

玫瑰花以及香草與凝結的溫度通常為-25℃與-50℃。冰在該溫度下的飽和蒸汽壓分別為63.3pa與1.1pa，因而在升華面與冷凝面之間便產生了一個相當大的壓力差，如果此時系統(tǒng)內的不凝性氣體分壓可以忽略不計，它將促使玫瑰花以及香草制品升華出來的水蒸氣，以一定的流速定向地抵達凝結器表面結成冰霜。

冰的升華熱約為2822j/克，如果升華過程不供給熱量，那末玫瑰花以及香草只有降低內能來補償升華熱，直至其溫度與凝結器溫度平衡后，升華也就停止了。為了保持升華與冷凝來的溫度差，必須對玫瑰花以及香草提供足夠的熱量。

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