Un incubatore di CO2 produce condensazione, l'umidità relativa hè troppu alta?
Quandu usemu l'incubatore di CO2 per cultivà e cellule, per via di a differenza in a quantità di liquidu aghjuntu è di u ciclu di cultura, avemu esigenze diverse per l'umidità relativa in l'incubatore.
Per l'esperimenti chì utilizanu piastre di cultura cellulare à 96 pozzetti cù un ciclu di cultura longu, per via di a piccula quantità di liquidu aghjuntu à un solu pozzettu, ci hè u risicu chì a suluzione di cultura si secchi s'ella evapora per un longu periodu di tempu à 37 ℃.
Una umidità relativa più alta in l'incubatore, per esempiu, per ghjunghje à più di 90%, pò riduce efficacemente l'evaporazione di u liquidu, ma hè natu un novu prublema: parechji sperimentatori di culture cellulari anu trovu chì l'incubatore hè faciule da pruduce condensatu in cundizioni di alta umidità. A pruduzzione di condensatu, se micca cuntrullata, s'accumulerà sempre di più, ciò chì porta à a cultura cellulare un certu risicu d'infezzione batterica.
Dunque, a generazione di cundensazione in l'incubatore hè perchè l'umidità relativa hè troppu alta?
Prima di tuttu, ci vole à capisce u cuncettu di umidità relativa,umidità relativa (umidità relativa, RH)hè u cuntenutu attuale di vapore acqueo in l'aria è a percentuale di cuntenutu di vapore acqueo à saturazione à a listessa temperatura. Espressu in a formula:
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A percentuale di umidità relativa rapprisenta u rapportu trà u cuntenutu di vapore acqueo in l'aria è u cuntenutu massimu pussibule.
Specificamente:
* 0% UR:Ùn ci hè micca vapore acqueo in l'aria.
* 100% UR:L'aria hè saturata di vapore acqueo è ùn pò più cuntene vapore acqueo è si verificarà a cundensazione.
* 50% UR:Indica chì a quantità attuale di vapore acqueo in l'aria hè a metà di a quantità di vapore acqueo saturatu à quella temperatura. Sè a temperatura hè di 37 °C, allora a pressione di vapore acqueo saturatu hè di circa 6,27 kPa. Dunque, a pressione di vapore acqueo à 50% di umidità relativa hè di circa 3,135 kPa.
Pressione di vapore acqueo saturatuhè a pressione generata da u vapore in fase gassosa quandu l'acqua liquida è u so vapore sò in equilibriu dinamicu à una certa temperatura.
Specificamente, quandu u vapore acqueo è l'acqua liquida coesistenu in un sistema chjusu (per esempiu, un incubatore Radobio CO2 ben chjusu), e molecule d'acqua continueranu à cambià da u statu liquidu à u statu gassosu (evaporazione) cù u tempu, mentre ancu e molecule d'acqua gassose continueranu à cambià à u statu liquidu (cundensazione).
À un certu puntu, i tassi d'evaporazione è di cundensazione sò uguali, è a pressione di vapore à quellu puntu hè a pressione di vapore d'acqua saturata. Hè carattarizata da
1. equilibriu dinamicu:Quandu l'acqua è u vapore acqueo coesistenu in un sistema chjusu, l'evaporazione è a cundensazione righjunghjenu l'equilibriu, a pressione di u vapore acqueo in u sistema ùn cambia più, in questu mumentu a pressione hè a pressione di vapore acqueo saturatu.
2. dipendenza da a temperatura:A pressione di u vapore acqueo saturatu cambia cù a temperatura. Quandu a temperatura aumenta, l'energia cinetica di e molecule d'acqua aumenta, più molecule d'acqua ponu scappà à a fase gassosa, cusì a pressione di u vapore acqueo saturatu aumenta. À u cuntrariu, quandu a temperatura diminuisce, a pressione di u vapore acqueo saturatu diminuisce.
3. Caratteristiche:A pressione di l'acqua saturata hè un parametru caratteristicu puramente materiale, ùn dipende micca da a quantità di liquidu, ma solu da a temperatura.
Una formula cumuna aduprata per calculà a pressione di vapore acqueo saturatu hè l'equazione d'Antoine:
Per l'acqua, a custante d'Antoine hà valori diversi per diverse gamme di temperatura. Un inseme cumunu di custanti sò:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Questu inseme di custanti s'applica à l'intervallu di temperatura da 1 °C à 100 °C.
Pudemu aduprà ste custanti per calculà chì a pressione di l'acqua saturata à 37 °C hè 6,27 kPa.
Dunque, quanta acqua ci hè in l'aria à 37 gradi Celsius (°C) in un statu di pressione di vapore acqueo saturatu?
Per calculà u cuntenutu di massa di vapore acqueo saturatu (umidità assoluta), pudemu aduprà a formula di l'equazione di Clausius-Clapeyron:
Pressione di vapore acqueo saturatu: À 37 °C, a pressione di vapore acqueo saturatu hè 6,27 kPa.
Cunvertisce a temperatura in Kelvin: T=37+273.15=310.15 K
Sustituzione in a formula:
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U risultatu ottenutu per calculu hè circa 44,6 g/m³.
À 37°C, u cuntenutu di vapore acqueo (umidità assoluta) à saturazione hè di circa 44,6 g/m³. Questu significa chì ogni metru cubu d'aria pò cuntene 44,6 grammi di vapore acqueo.
Un incubatore di CO2 di 180 litri cuntene solu circa 8 grammi di vapore acqueo.Quandu a vasca di umidificazione è ancu i vasi di cultura sò pieni di liquidi, l'umidità relativa pò facilmente ghjunghje à valori elevati, ancu vicini à i valori di umidità di saturazione.
Quandu l'umidità relativa righjunghji u 100%,U vapore acqueo cumencia à cundensassi. À questu puntu, a quantità di vapore acqueo in l'aria righjunghje u valore massimu ch'ella pò tene à a temperatura attuale, vale à dì a saturazione. Ulteriori aumenti di u vapore acqueo o diminuzioni di a temperatura facenu chì u vapore acqueo si cundensi in acqua liquida.
A cundensazione pò ancu accade quandu l'umidità relativa supera u 95%,ma questu dipende da altri fattori cum'è a temperatura, a quantità di vapore acqueo in l'aria è a temperatura di a superficia. Quessi fattori d'influenza sò i seguenti:
1. Diminuzione di a temperatura:Quandu a quantità di vapore acqueo in l'aria hè vicina à a saturazione, ogni piccula diminuzione di a temperatura o aumentu di a quantità di vapore acqueo pò causà a condensazione. Per esempiu, e fluttuazioni di temperatura in l'incubatore ponu purtà à a generazione di condensatu, dunque se a temperatura di l'incubatore hè più stabile, avarà un effettu inibitoriu nantu à a generazione di condensatu.
2. temperatura di a superficia lucale sottu à a temperatura di u puntu di rugiada:Se a temperatura di a superficia lucale hè più bassa chè a temperatura di u puntu di rugiada, u vapore acqueo si condensarà in gocce d'acqua nantu à queste superfici, dunque l'uniformità di a temperatura di l'incubatore avarà una megliu prestazione in l'inibizione di a cundensazione.
3. Aumentu di u vapore acqueo:per esempiu, una padedda d'umidificazione è cuntenituri di cultura cù una grande quantità di liquidu, è l'incubatore hè megliu sigillatu, quandu a quantità di vapore acqueo in l'aria in l'incubatore hè aumentata oltre a so capacità massima à a temperatura attuale, ancu s'è a temperatura ferma invariata, si genererà condensazione.
Dunque, un incubatore di CO2 cù un bon cuntrollu di a temperatura hà ovviamente un effettu inhibitore nantu à a generazione di condensatu, ma quandu l'umidità relativa supera u 95% o ancu ghjunghje à a saturazione, a pussibilità di condensazione aumenterà significativamente,dunque, quandu cultivemu e cellule, in più di sceglie un bon incubatore di CO2, duvemu pruvà à evità u risicu di cundensazione purtatu da a ricerca di una alta umidità.
Data di publicazione: 23 di lugliu di u 2024