中文
Ένα επωαστήρα CO2 παράγει συμπύκνωση, είναι η σχετική υγρασία πολύ υψηλή;
Όταν χρησιμοποιούμε το CO2 Incubator για την καλλιέργεια κυττάρων, λόγω της διαφοράς στην ποσότητα του υγρού που προστέθηκε και του κύκλου καλλιέργειας, έχουμε διαφορετικές απαιτήσεις για τη σχετική υγρασία στο φυτώριο.
Για πειράματα που χρησιμοποιούν πλάκες κυτταρικής καλλιέργειας 96 φρεατίων με μακρύ κύκλο καλλιέργειας, λόγω της μικρής ποσότητας υγρού που προστίθεται σε ένα μόνο πηγάδι, υπάρχει ο κίνδυνος η λύση καλλιέργειας να στεγνώσει εάν εξατμιστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα στις 37 ℃.
Η υψηλότερη σχετική υγρασία στο φυτώριο, για παράδειγμα, για να φτάσει πάνω από 90%, μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την εξάτμιση του υγρού, ωστόσο, έχει προκύψει ένα νέο πρόβλημα, πολλοί πειραματιστές κυτταρικής καλλιέργειας έχουν διαπιστώσει ότι το φυτώριο είναι εύκολο να παράγει συμπυκνωμένο σε υψηλή υγρασία Οι συνθήκες, η παραγωγή συμπύκνωσης, εάν ανεξέλεγκτη, θα συσσωρεύονται όλο και περισσότερο, στην κυτταρική καλλιέργεια έχει φέρει έναν ορισμένο κίνδυνο βακτηριακής λοίμωξης.
Έτσι, είναι η γενιά συμπύκνωσης στο φυτώριο επειδή η σχετική υγρασία είναι πολύ υψηλή;
Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να κατανοήσουμε την έννοια της σχετικής υγρασίας,σχετική υγρασία (σχετική υγρασία, RH)είναι το πραγματικό περιεχόμενο των υδρατμών στον αέρα και το ποσοστό περιεκτικότητας σε υδρατμούς σε κορεσμό στην ίδια θερμοκρασία. Εκφράζεται στον τύπο:
.png)
Το ποσοστό της σχετικής υγρασίας αντιπροσωπεύει την αναλογία της περιεκτικότητας σε υδρατμούς στον αέρα με το μέγιστο δυνατό περιεχόμενο.
Ειδικά:
* 0% RH:Δεν υπάρχει υδρατμός στον αέρα.
* 100% RH:Ο αέρας είναι κορεσμένος με υδρατμούς και δεν μπορεί να συγκρατεί περισσότερους υδρατμούς και συμπύκνωση.
* 50% RH:Υποδεικνύει ότι η τρέχουσα ποσότητα υδρατμών στον αέρα είναι η μισή ποσότητα κορεσμένων υδρατμών σε αυτή τη θερμοκρασία. Εάν η θερμοκρασία είναι 37 ° C, τότε η πίεση των κορεσμένων υδρατμών είναι περίπου 6,27 kPa. Επομένως, η πίεση των υδρατμών σε 50% σχετική υγρασία είναι περίπου 3,135 kPa.
Κορεσμένη πίεση υδρατμώνείναι η πίεση που παράγεται από ατμό στην αέρια φάση όταν το υγρό νερό και ο ατμός του βρίσκονται σε δυναμική ισορροπία σε μια ορισμένη θερμοκρασία.
Συγκεκριμένα, όταν συνυπάρχουν υδρατμοί και υγρό νερό σε ένα κλειστό σύστημα (π.χ. ένα καλά κλειστό radobio CO2 εκκολαπτήριο), τα μόρια νερού θα συνεχίσουν να αλλάζουν από την υγρή κατάσταση στην αέρια κατάσταση (εξάτμιση) με την πάροδο του χρόνου, ενώ επίσης αέρια μόρια νερού θα συνεχίσει να αλλάζει στην υγρή κατάσταση (συμπύκνωση).
Σε κάποιο σημείο, οι ρυθμοί εξάτμισης και συμπύκνωσης είναι ίσοι και η πίεση ατμών σε αυτό το σημείο είναι η πίεση των κορεσμένων υδρατμών. Χαρακτηρίζεται από
1. Δυναμική ισορροπία:Όταν το νερό και ο υδρατμός συνυπάρχουν σε ένα κλειστό σύστημα, εξάτμιση και συμπύκνωση για να φτάσουν στην ισορροπία, η πίεση των υδρατμών στο σύστημα δεν αλλάζει πλέον, αυτή τη στιγμή η πίεση είναι κορεσμένη πίεση υδρατμών.
2. Εξάρτηση θερμοκρασίας:Η πίεση των κορεσμένων υδρατμών αλλάζει με θερμοκρασία. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η κινητική ενέργεια των μορίων νερού αυξάνεται, περισσότερα μόρια νερού μπορούν να ξεφύγουν από την αέρια φάση, έτσι ώστε η πίεση των κορεσμένων υδρατμών να αυξάνεται. Αντίθετα, όταν η θερμοκρασία μειώνεται, η πίεση των κορεσμένων υδρατμών μειώνεται.
3. Χαρακτηριστικά:Η πίεση κορεσμένου νερού είναι μια καθαρά χαρακτηριστική παραμέτρου υλικού, δεν εξαρτάται από την ποσότητα υγρού, μόνο με τη θερμοκρασία.
Ένας κοινός τύπος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της πίεσης των κορεσμένων υδρατμών είναι η εξίσωση Antoine:
Για το νερό, η σταθερά Antoine έχει διαφορετικές τιμές για διαφορετικές περιοχές θερμοκρασίας. Ένα κοινό σύνολο σταθερών είναι:
* A = 8.07131
* B = 1730.63
* C = 233.426
Αυτό το σύνολο σταθερών ισχύει για το εύρος θερμοκρασίας από 1 ° C έως 100 ° C.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις σταθερές για να υπολογίσουμε ότι η πίεση κορεσμένου νερού στους 37 ° C είναι 6,27 kPa.
Έτσι, πόσο νερό βρίσκεται στον αέρα στους 37 βαθμούς Κελσίου (° C) σε κατάσταση πίεσης κορεσμένων υδρατμών;
Για να υπολογίσουμε την περιεκτικότητα σε μάζα κορεσμένων υδρατμών (απόλυτη υγρασία), μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο εξίσωσης Clausius-Clapeyron:
Κορεσμένη πίεση υδρατμών: στους 37 ° C, η πίεση των κορεσμένων υδρατμών είναι 6,27 kPa.
Μετατροπή της θερμοκρασίας σε Kelvin: T = 37+273.15 = 310.15 k
Αντικατάσταση στον τύπο:
.png)
Το αποτέλεσμα που λαμβάνεται με τον υπολογισμό είναι περίπου 44,6 g/m³.
Στους 37 ° C, η περιεκτικότητα σε υδρατμούς (απόλυτη υγρασία) στον κορεσμό είναι περίπου 44,6 g/m³. Αυτό σημαίνει ότι κάθε κυβικό μέτρο αέρα μπορεί να συγκρατήσει 44,6 γραμμάρια υδρατμών.
Ένα εκκολαπτήριο CO2 180L θα συγκρατεί μόνο 8 γραμμάρια υδρατμών.Όταν τα δοχεία υγρασίας καθώς και τα σκάφη καλλιέργειας είναι γεμάτα με υγρά, η σχετική υγρασία μπορεί εύκολα να φτάσει σε υψηλές τιμές, ακόμη και κοντά στις τιμές υγρασίας του κορεσμού.
Όταν η σχετική υγρασία φτάσει το 100%,Ο υδρατμός αρχίζει να συμπυκνώνεται. Σε αυτό το σημείο, η ποσότητα υδρατμών στον αέρα φτάνει στη μέγιστη τιμή που μπορεί να συγκρατήσει στην τρέχουσα θερμοκρασία, δηλαδή τον κορεσμό. Περαιτέρω αυξήσεις στον υδρατμό ή μειώσεις της θερμοκρασίας προκαλούν τη συμπύκνωση του υδρατμού σε υγρό νερό.
Η συμπύκνωση μπορεί επίσης να εμφανιστεί όταν η σχετική υγρασία υπερβαίνει το 95%,Αλλά αυτό εξαρτάται από άλλους παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η ποσότητα υδρατμών στον αέρα και η θερμοκρασία της επιφάνειας. Αυτοί οι παράγοντες επηρεασμού έχουν ως εξής:
1. Μείωση της θερμοκρασίας:Όταν η ποσότητα υδρατμών στον αέρα είναι κοντά στον κορεσμό, οποιαδήποτε μικρή μείωση της θερμοκρασίας ή αύξηση της ποσότητας υδρατμών μπορεί να προκαλέσει συμπύκνωση. Για παράδειγμα, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στο φυτώριο μπορεί να οδηγήσουν στη δημιουργία συμπυκνωμάτων, οπότε η θερμοκρασία είναι πιο σταθερή εκκολαπτήριο θα έχει ανασταλτική επίδραση στη δημιουργία συμπυκνωμάτων.
2. Τοπική θερμοκρασία επιφάνειας κάτω από τη θερμοκρασία σημείου δρόσου:Η τοπική θερμοκρασία επιφάνειας είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου, οι υδρατμοί θα συμπυκνώσουν σε σταγονίδια νερού σε αυτές τις επιφάνειες, οπότε η ομοιομορφία της θερμοκρασίας του φυτώριου θα έχει καλύτερη απόδοση στην αναστολή της συμπύκνωσης.
3. Αυξημένος υδρατμός:Για παράδειγμα, τα δοχεία υγρασίας και καλλιέργειας καλλιέργειας με μεγάλη ποσότητα υγρού και το φυτώριο είναι καλύτερα σφραγισμένο, όταν η ποσότητα υδρατμών στον αέρα μέσα στο φυτώριο αυξήθηκε πέρα από τη μέγιστη χωρητικότητα της στη τρέχουσα θερμοκρασία, ακόμη και αν η θερμοκρασία παραμένει αμετάβλητη , θα δημιουργηθεί συμπύκνωση.
Επομένως, ένα επωαστήρα CO2 με καλό έλεγχο θερμοκρασίας έχει προφανώς μια ανασταλτική επίδραση στη δημιουργία συμπυκνωμάτων, αλλά όταν η σχετική υγρασία υπερβαίνει το 95% ή ακόμη και φθάνει τον κορεσμό, η πιθανότητα συμπύκνωσης θα αυξηθεί σημαντικά,Επομένως, όταν καλλιεργούμε κύτταρα, εκτός από την επιλογή ενός καλού εκκολαπτηρίου CO2, θα πρέπει να προσπαθήσουμε να αποφύγουμε τον κίνδυνο συμπύκνωσης που προκαλείται από την επιδίωξη υψηλής υγρασίας.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-23-2024