中文
Inkubátor CO2 způsobuje kondenzaci, je relativní vlhkost příliš vysoká?
Když k kultivaci buněk používáme inkubátor CO2, kvůli rozdílu v množství přidané kapaliny a kulturním cyklu máme různé požadavky na relativní vlhkost v inkubátoru.
Pro experimenty s využitím 96-jamkových buněčných kultivačních desek s dlouhým kultivačním cyklem, kvůli malému množství kapaliny přidané do jedné jamky existuje riziko, že kultivační řešení vyschne, pokud se odpařuje po dlouhou dobu na 37 ℃.
Vyšší relativní vlhkost v inkubátoru, například k dosažení více než 90%, může účinně snížit odpařování kapaliny, ale vyvstalo se nový problém, mnoho experimentů buněčné kultury zjistilo, že inkubátor je snadné produkovat kondenzát s vysokou vlhkostí Podmínky, produkce kondenzátu, pokud je nekontrolována, se stále více hromadí, do buněčné kultury přinesly určité riziko bakteriální infekce.
Je tedy generování kondenzace v inkubátoru, protože relativní vlhkost je příliš vysoká?
Nejprve musíme pochopit koncept relativní vlhkosti,Relativní vlhkost (relativní vlhkost, RH)je skutečný obsah vodní páry ve vzduchu a procento obsahu vodní páry při nasycení při stejné teplotě. Vyjádřeno ve vzorci:
.png)
Procento relativní vlhkosti představuje poměr obsahu vodní páry ve vzduchu k maximálnímu možnému obsahu.
Konkrétně:
* 0% RH:Ve vzduchu není vodní pára.
* 100% RH:Vzduch je nasycen vodní párou a nemůže udržet více vodní páry a dojde k kondenzaci.
* 50% RH:Označuje, že proudové množství vodní páry ve vzduchu je poloviční množství nasycené vodní páry při této teplotě. Pokud je teplota 37 ° C, pak je tlak nasycené vodní páry asi 6,27 kPa. Tlak vodní páry při 50% relativní vlhkosti je proto asi 3,135 kPa.
Nasycený tlak páryje tlak generovaný párou v plynné fázi, kdy kapalná voda a její pára jsou v dynamické rovnováze při určité teplotě.
Konkrétně, když vodní pára a kapalná voda koexistují v uzavřeném systému (např. Dobře uzavřený inkubátor Radobio CO2), molekuly vody se budou i nadále měnit z kapalného stavu na plynný stav (odpařování) v průběhu času, zatímco také plynné molekuly vody vody se bude i nadále měnit ve stavu kapaliny (kondenzace).
V určitém okamžiku je míra odpařování a kondenzace stejná a tlak par v tomto bodě je tlak nasyceného vodní páry. Vyznačuje se
1. Dynamická rovnováha:Když se voda a vodní pára koexistují v uzavřeném systému, odpařování a kondenzaci k dosažení rovnováhy, tlak vodní páry v systému se již nezmění, v této době je tlak nasycený tlak vodní páry.
2. závislost na teplotě:Tlak nasycené vodní páry se mění s teplotou. Když se teplota zvyšuje, zvyšuje se kinetická energie molekul vody, do plynné fáze může uniknout více molekul vody, takže se zvyšuje nasycený tlak vodní páry. Naopak, když se teplota snižuje, snižuje se tlak nasycené vodní páry.
3. charakteristiky:Nasycený tlak vody je čistě materiálový charakteristický parametr, nezávisí na množství kapaliny, pouze s teplotou.
Společným vzorcem používaným pro výpočet nasyceného tlaku vodní páry je Antoine rovnice:
Pro vodu má Antoine konstanta různé hodnoty pro různé teplotní rozsahy. Společný soubor konstant je:
* A = 8,07131
* B = 1730,63
* C = 233,426
Tato sada konstant se vztahuje na teplotní rozsah od 1 ° C do 100 ° C.
Tyto konstanty můžeme použít k výpočtu, že tlak nasyceného vody při 37 ° C je 6,27 kPa.
Kolik vody je tedy ve vzduchu při 37 stupních Celsia (° C) ve stavu nasyceného tlaku páry vodní páry?
Pro výpočet hmotnostního obsahu nasycené vodní páry (absolutní vlhkost) můžeme použít vzorec rovnice Clausius-Clapeyron:
Tlak nasycené vodní páry: Při 37 ° C je tlak nasycené vodní páry 6,27 kPa.
Převod teploty na Kelvin: t = 37+273,15 = 310,15 K
Nahrazení do vzorce:
.png)
Výsledek získaný výpočtem je asi 44,6 g/m³.
Při 37 ° C je obsah vodní páry (absolutní vlhkost) při nasycení asi 44,6 g/m³. To znamená, že každý metr krychlového vzduchu může držet 44,6 gramů vodní páry.
Inkubátor CO2 180L bude držet pouze asi 8 gramů vodní páry.Když jsou zvlhčovací pánev i kultivační nádoby naplněny kapalinami, relativní vlhkost může snadno dosáhnout vysokých hodnot, dokonce i blízkých hodnotám nasycení vlhkosti.
Když relativní vlhkost dosáhne 100%,Vodní pára se začíná kondenzovat. V tomto okamžiku množství vodní páry ve vzduchu dosahuje maximální hodnoty, kterou může držet při aktuální teplotě, tj. Nasycení. Další zvýšení vodní páry nebo snížení teploty způsobuje kondenzaci vodní páry do kapalné vody.
Kondenzace může také nastat, když relativní vlhkost přesáhne 95%,To však závisí na jiných faktorech, jako je teplota, množství vodní páry ve vzduchu a povrchové teplotě. Tyto ovlivňující faktory jsou následující:
1. Snížení teploty:Pokud je množství vodní páry ve vzduchu blízko nasycení, může dojít k kondenzaci jakéhokoli malého snížení teploty nebo zvýšení množství vodní páry. Například kolísání teploty v inkubátoru může vést k tvorbě kondenzátu, takže teplota je stabilnější inkubátor bude mít inhibiční účinek na generování kondenzátu.
2. Lokální povrchová teplota pod teplotou rosy:Lokální povrchová teplota je nižší než teplota rosného bodu, vodní pára se na těchto površích kondenzuje do kapiček vody, takže teplotní uniformita inkubátoru bude mít lepší výkon při inhibici kondenzace.
3. Zvýšená vodní pára:Například zvlhčovací pánev a kulturní nádoby s velkým množstvím kapaliny a inkubátor je lépe utěsněn, když se množství vodní páry ve vzduchu uvnitř inkubátoru zvýšilo nad jeho maximální kapacitu při současné teplotě, i když teplota zůstává nezměněna , bude generována kondenzace.
Inkubátor CO2 s dobrou regulací teploty má proto zjevně inhibiční účinek na generování kondenzátu, ale když relativní vlhkost přesahuje 95% nebo dokonce dosáhne nasycení, možnost kondenzace výrazně zvýší, zvýší se, výrazně, zvýší se možnost kondenzace,Proto, když kultivujeme buňky, kromě výběru dobrého inkubátoru CO2 bychom se měli pokusit zabránit riziku kondenzace způsobeného snahou o vysokou vlhkost.
Čas příspěvku: 23-2024