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Gefriertrocknung

(Weitergeleitet von Lyophilisation)

Synonyme: Lyophilisation, Sublimationstrocknung
Englisch: freeze-drying

1 Definition

Die Gefriertrocknung, auch als Lyophilisation bezeichnet, stellt ein schonendes Trocknungsverfahren dar, in dem Objekten in gefrorenem Zustand stufenweise Wasser entzogen wird.

Das auf diese Weise getrocknete Endprodukt wird als Lyophilisat bezeichnet.[1]

2 Chemie

Möchte man aus wässrigen Lösungen, die schwer flüchtige Stoffe wie z.B. Salze oder auch Aminosäuren (bzw. Proteine) enthalten, das darin enthaltene Wasser schonend entfernen, nutzt man in der Chemie die Methode der Gefriertrocknung. Dazu muss vorab die Lösung in einem Glaskolben zu Eis gefrieren, worauf anschließend die Destillationsanlage evakuiert wird, bis ein ausreichendes Vakuum (z.B. 10-4 bar = 10 Pa) erreicht ist. Bei diesen niedrigen Druckverhältnissen wird an der Eisoberfläche ständig Wasser verdampft und an stark gekühlten Teilen der Apparatur wieder als Eis niedergeschlagen. Das Wasser sublimiert dabei. Bei diesem Verdampfungsvorgang aus dem Kolben wird der Umgebung Wärme entzogen (sog. Verdampfungswärme).

Das Eis taut aufgrund dessen während der Gefriertrocknung nie auf, auch wenn in der Umgebung des Kolbens Raumtemperatur herrscht. Ist der Prozess vollzogen, bleiben letztendlich die schwer flüchtigen Substanzen als trockenes Pulver im Kolben zurück. Die zu Beginn schwer flüchtigen Stoffe bleiben während es gesamten Verdampfungsprozesses des Wassers über gekühlt, so dass man auf dem selben Weg auch thermolabile Biomoleküle von Wasser befreien kann.[2]

3 Quellen

  1. http://www.chemie.de/lexikon/Gefriertrocknung.html
  2. "Chemie für Mediziner" - A. Zeeck et. al., Urban & Fischer-Verlag, 7. Auflage

Fachgebiete: Biochemie, Chemie

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