Sự thăng hoa của nước đá và ứng dụng trong vi sinh

Gần đây tui học thực tập vi sinh mới biết được hiện tượng thăng hoa của nước ở dạng rắn (còn gọi là nước đá, băng) tiếng Anh gọi là ice. Từ trước tới giờ tui nghĩ rằng nước chỉ có con đường từ dạng rắn sang lỏng rồi sang hơi hay ngược lại và không có con đường nào khác. Nhưng thực ra giữ nước dạng rắn và dạng hơi có thể chuyển hóa qua lại nhưng ít xảy ra trong điều kiện thông thường đến nỗi rất nhiều người không nghĩ là chúng tồn tại. Tui là một minh chứng.

Dưới tác dụng của áp suất thấp khoảng 0.006 atm quá trình chuyển hóa qua lại giữa dạng rắn và dạng hơi có thể xảy ra. Quá trình này gồm 2 quá trình nhỏ trái ngược nhau: quá trình thăng hoa (subliamation) và quá trình kết tinh (Deposition).


Một trong những ứng dụng rộng rãi của hiện tượng này là kỹ thuật đông khô (freeze drying) trong bảo quản. Trong vi sinh kỹ thuật này dùng để bảo quản vi sinh vật trong thời gian dài và được gọi là kỹ thuật bảo quản vi sinh vật bằng cách đông khô.
Nguyên tắc:
+ Tiến hành đông vi sinh vật trong chất bảo làm cho nước trong vi sinh vật trở thành dạng tinh thể.
+ Tạo áp suất thấp và tạo điều kiện nhiệt độ thích hợp cho tinh thể nước ở trong tế bào vi sinh vật thăng hoa thoát ra khỏi tế bào, từ đó làm tế bào mất nước.
+ Khi tế bào mất nước thì hoạt động của tế bào cũng dừng lại do đó có thể lưu giữ trong thời gian dài.

Những dòng chữ được tô màu trong phần nguyên tắc là những điểm cần được giải thích thêm. Các bạn nào có hứng thú về vấn đề này có thể thảo luận tại đây.


Các bài viết có thể tham khảo:
Bài viết về hiện tượng thăng hoa của nước và carbon dioxide:
http://astronomy.swin.edu.au/cms/astro/cosmos/S/Sublimation
Bài viết về kỹ thuật đông khô trong bảo quản thực phẩm:
http://www.food-manufacturer.com/faqs/freeze-dried-knowledge/freeze-drying-process.html