Vatn er mikilvægt efni sem myndar líf og vatn er til í ýmsum myndum í líffræðilegum kerfum. Eitt er kallað ókeypis vatn í formi lausnar eða sviflausnar, sem getur frosið þegar það er frosið; hitt er vetnistengt sumum skauthópum, þar á meðal netkerfi sem myndast af skauthópum. Þar á meðal frýs þessi hluti vatnsins ekki jafnvel við mjög lágan hita, sem kallast bundið vatn; auk þess eru aðrar tegundir vatns í líffræðilegum kerfum sem eru enn óljósar.
Frostferli vatns er sem hér segir: þegar hitastig vatns fer niður í frostmarkið 0 gráður, ef skortur er á kristalkjarna, þá frýs vatnið ekki, hitastigið heldur áfram að lækka og vatn helst í fljótandi ástandi, sem kallast ofurkæling vatns; Þegar einhver aðskotaefni eru í vatninu verða aðskotaefnin að kjarna vatnsfrystingar, þannig að vatnssameindirnar taka kjarnana sem kjarna og sameinast í fasta grindarbyggingu í ákveðnu fyrirkomulagi.
Eftir að frystingin hefst mun hitastigið hækka hratt úr ofkælda hitastigi í {{0}} gráðu (af völdum úthitans við frystingu), og það mun haldast óbreytt við 0 gráður meðan á frystingu stendur , og hitastigið heldur áfram aðeins eftir að allt vatnið er frosið. hnignun. Tveir þættir hafa áhrif á fjölda og stærð ískristalla; nefnilega kjarnamyndunarhraða og kristalvaxtarhraða. Vaxtarhraði kjarna eykst nálægt 0 gráðu og kjarnamyndunarhraði er mjög lítill, þannig að ef haldið er í 0 gráðu í nokkurn tíma myndast nokkrir stórir kristallar; meira en 0 gráður, kristallar með miklum fjölda og litlum stærð fást við frystingu við lægra hitastig.
Frostmark og suðumark lausnarinnar eru frábrugðin leysinum og uppleystu efninu, og hún hefur mismunandi frost- og Tao-punkta með styrk uppleysta efnisins. Taktu vatnslausn sem dæmi til að sýna storknunarferli lausnar. Þétting vatnslausnar er önnur en hreins vatns. Það er ekki alveg þétt í fast efni við ákveðið fast hitastig. Þegar hitastig lausnarinnar fer niður í ákveðið hitastig byrja kristallar að falla út. Þegar hitastigið lækkar heldur fjöldi kristalla áfram að aukast. storkna. Þess vegna þéttist lausnin innan ákveðins hitastigs. Hitastigið sem kristallar byrja að falla út við kælingu er kallað frostmark lausnarinnar og hitastigið þar sem lausnin þéttist alveg er kallað frostmark lausnarinnar, sem er hitastigið þar sem allt uppleyst efni og leysirinn kristallast. . Í kristöllunarferli lausnarinnar mun styrkur lausnarinnar aukast, frostmarkið lækkar, þynnt lausnin verður að óblandaðri lausn og verður smám saman að mettaðri lausn. Þegar hitastigið heldur áfram að lækka, vegna minnkandi leysni, falla uppleysanlegir kristallar út og verða að lokum að ískristallar. eutectic blandan við leysanlegan kristall, hitastigið á þessum tíma er eutectic hitastig lausnarinnar. Þetta ferli er líka útvarma ferli, með ofurkælingu og hásléttu á frostkúrfunni eins og vatnsfrysting.
Flestar frystu vörurnar eru vatnslausnir, sumar eru vatnslausnir af frægum hráefnum og sumar eru blöndur lausna og sviflausna.
Sumir vökvar með flókna samsetningu mynda tvö ástand þegar þeir eru frystir, annað er kristallað ástand og hitt er myndlaust ástand (einnig kallað glerástand). Ef kristallað ástand myndast er hitastigið sem það frýs alveg eða storknar við kallað eutectic point; ef glerkenndur ástand myndast er hitastigið sem það frýs við eða eldist alveg kallað glerbreytingarhitastig.
Styrkur lausnarinnar er mjög mikilvægur fyrir frostþurrkun, það getur haft áhrif á frostþurrkunartímann og gæði vörunnar, styrkurinn er of hár eða of lágur
Hvort tveggja er skaðlegt við frostþurrkun. Ef styrkurinn er of hár verður of mikið þurrefni eftir þurrkun, þéttleiki verður mikill og upplausnin verður hæg. Við þurrkun mun sublimation hraðinn hafa áhrif og jafnvel bráðnun verður. Of lágur styrkur, of lítið þurrefni eftir hæga þurrkun til að mynda klumpbyggingu, varan lítur út eins og bómull, eða jafnvel
Verður borið utan í ílátið með sublimation loftstreymi. Styrkur frostþurrkaðrar vöru ætti að vera á milli 4 prósent og 25 prósent, þar sem 10 prósent til 15 prósent vera bestur. Styrkleiki mun einnig hafa áhrif á frostmark vörunnar, svo sem natríumklóríð vatnslausn, þegar styrkurinn er 18,8 prósent, frostmarkið er -15 gráður og þegar styrkurinn er 23 prósent, frostmarkið er -21 gráðu.
