應用手冊
臨界點干燥程序是在SEM應用中對精密樣本實施干燥的有效方法。臨界點干燥保全了樣本的表面結(jié)構(gòu),，否則,，當樣本從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時可能會因為表面張力而導致表面結(jié)構(gòu)受破壞,。在過去，臨界點干燥是一個耗時的過程,，由于手動操作太多造成了樣本的重現(xiàn)性較低,。許多生物樣本通常在干燥前通過固定和脫水制備，干燥后進行金,、鉑或鈀等金屬鍍膜使其表面導電,，這樣才能方便開展SEM分析。
臨界點干燥 – 介紹
掃描電子顯微鏡（SEM）的用途之一是研究生物應用中的表面形態(tài),，這需要保全樣本的表面細節(jié),。用于電子顯微鏡（EM）成像的樣本需要干燥處理以便與顯微鏡的真空兼容。水分子的存在會干擾真空,，進而影響成像,。水分子還將導致所研究的結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)大規(guī)模變形或坍塌（見“空氣和臨界點干燥的比較"）。水會對空氣形成很高的表面張力,。在蒸發(fā)（空氣干燥）過程中,，穿過從液相到氣相的交界面，由表面張力引起的切向力會對樣本的納米和微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,。
要保全樣本形態(tài),，臨界點干燥是先進的方法（見“CO2的壓力/溫度相圖"）。在臨界點上,，液體和氣體的物理特性無法區(qū)分,。處于臨界點的化合物可以在不穿過液氣界面的情況下轉(zhuǎn)化為液相或氣相，避免了破壞作用,。使用水的臨界點脫水是不可行的,，因為位于374℃和229 bar的溫度下時，任何生物樣本都會被破壞,。為了克服這一問題,，可以用液態(tài)二氧化碳（CO2）代替水，其臨界點為31℃和74 bar,，所以更適合所有生物應用,，技術上也相對容易維護。
但CO2作為過渡液體也存在一項嚴重的缺點,；CO2不能與水混溶,。因此，必須用乙醇或丙酮之類的交換液來代替水,，這些液體可以在水和液態(tài)CO2中混溶,。這兩種交換液都不能用于臨界點干燥，因為它們的臨界點溫度很高（乙醇：Pc 60 bar/Tc 241℃,；丙酮：Pc 46 bar/Tc 235℃）。
在預臨界點干燥步驟中，用交換液代替水,，然后用液態(tài)CO2代替交換液,，液態(tài)CO2被帶到臨界點并通過在恒定臨界點溫度下降低壓力轉(zhuǎn)化為氣相。
CO2壓力/溫度相圖
三相點：固態(tài),、液態(tài)和氣態(tài)下均為相同的物理特征,。
臨界點/超臨界液：液態(tài)和固態(tài)下為相同的物理特征。
空氣與臨界點干燥之間的對比
空氣干燥樣本（水蚤）
臨界點干燥樣本（水蚤）
SEM分析工作流程
手動處理
固定：交聯(lián)蛋白提升機械和熱穩(wěn)定性,。
脫水：交換液濃度升高后取代樣本中的水,。
CPD：液態(tài)CO2（預充）取代樣本中的交換液，然后進行臨界點干燥,。
鍍膜：樣本具備導電性以后即可進行SEM分析,。
固定：交聯(lián)蛋白提升機械和熱穩(wěn)定性。
脫水：交換液濃度升高后取代樣本中的水,。
CPD：液態(tài)CO2（預充）取代樣本中的交換液,，然后進行臨界點干燥。
涂鍍：樣本具備導電性以后即可進行SEM分析,。
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