首先我們來了解一下汽化與升華,物質從液相變為氣相的過程叫做汽化,對於水來說,如環境溫度大於0度,水汽分壓小於水的飽和蒸汽壓,則汽化能順利進行。目前大多數乾燥方法都是照此原理進行工作。物質從固相變為氣相的過程叫做升華。如果環境溫度小於0度,水以固態冰的形式存在,環境中水汽分壓小於冰表面的水飽和蒸汽壓,則升華能順利進行。如此時環境中水汽分壓大於冰表面的水飽和蒸汽壓,則水汽凝結成冰或霜,我們稱此為凝華,它是升華的相反過程。

什麼是凍幹現象呢?人們普遍的概念,清洗衣料後,衣料乾燥應在較高的溫度、通風乾燥的環境下進行,環境溫度越高、空氣乾燥度越高,則衣料幹得越快。可在嚴寒地區,人們發現洗過的衣料,涼在始終冰雪不化的背陽處,凍成硬邦邦的衣料也會幹燥。另外人們也發現放在冷庫、冰箱冷凍室中未包裝的食品,雖然凍得很硬,但表面已經乾燥,這些就是凍幹現象。

接下來我們來了解凍幹原理,我們前面說道,當溫度為0度的時候,水剛好處於冰點,此時水處於液、氣、固三態並存,我們把此點叫做水的三相點。溫度向上,水以汽、液二相出現;溫度向下、水以汽、固二相形態出現。當水凍結成冰後,從前面的學習中我們知道,只要環境中的水汽分壓小於對應溫度冰的飽和蒸汽壓,則冰直接從固態變為汽態而進行乾燥過程,我們把這一過程叫做升華乾燥,冰直接從固態變為氣態的現象叫升華。我們把物料在凍結的情況下進行乾燥,在乾燥過程中冰不溶化,冰從固態直接汽化而乾燥的過程叫冷凍乾燥(簡稱凍幹)。
