冷凍乾燥的原理為何？

本題觀念：

冷凍乾燥 (Lyophilization / Freeze-drying)

冷凍乾燥是一種將物質冷凍後，在真空環境下使水分直接由固態轉變為氣態的乾燥技術。其核心物理原理基於水的三相圖（Phase Diagram），利用低於水三相點 (Triple Point) 的溫度與壓力條件，使冰晶不經由液態而直接昇華 (Sublimation) 為水蒸氣，從而達到脫水乾燥的目的。

選項分析

• (A) 蒸發 (Evaporation)：
  • 錯誤。蒸發是指液體表面轉化為氣體的過程。一般的加熱乾燥或噴霧乾燥（Spray Drying）主要是利用蒸發原理，水由液態變為氣態。而冷凍乾燥是在低溫低壓下進行，水是處於固態（冰）形式。
• (B) 脫氣 (Degassing)：
  • 錯誤。脫氣是指移除液體或固體中溶解的氣體（如氧氣、二氧化碳）。雖然冷凍乾燥過程涉及真空，但其主要目的是移除「水分」而非「氣體」，且脫氣並非乾燥的核心機制。
• (C) 昇華 (Sublimation)：
  • 正確。這是冷凍乾燥最主要的原理。操作時，先將藥品溶液冷凍成固體，接著將周圍壓力降低至水的三相點壓力（約 4.58 mmHg 或 0.006 atm）以下，並供給適當熱量（潛

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