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Un incubateur de CO2 produit une condensation, est-ce que l'humidité relative est trop élevée?
Lorsque nous utilisons un incubateur de CO2 pour cultiver les cellules, en raison de la différence dans la quantité de liquide ajouté et le cycle de culture, nous avons des exigences différentes pour l'humidité relative dans l'incubateur.
Pour les expériences utilisant des plaques de culture cellulaire à 96 puits avec un long cycle de culture, en raison de la petite quantité de liquide ajoutée à un seul puits, il existe un risque que la solution de culture sèche si elle s'évapore pendant une longue période à 37 ℃.
Une humidité relative plus élevée dans l'incubateur, par exemple, pour atteindre plus de 90%, peut réduire efficacement l'évaporation du liquide, cependant, un nouveau problème s'est posé, de nombreux expérimentateurs de la culture cellulaire ont découvert que l'incubateur est facile à produire un condensat en grande humidité Les conditions, la production de condensats, si elles sont incontrôlées, s'accumulent de plus en plus, à la culture cellulaire, il a entraîné un certain risque d'infection bactérienne.
Alors, la génération de condensation est-elle dans l'incubateur parce que l'humidité relative est trop élevée?
Tout d'abord, nous devons comprendre le concept d'humidité relative,Humidité relative (humidité relative, RH)est la teneur réelle de la vapeur d'eau dans l'air et le pourcentage de teneur en vapeur d'eau à saturation à la même température. Exprimé dans la formule:
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Le pourcentage d'humidité relative représente le rapport de la teneur en vapeur d'eau dans l'air au contenu maximal possible.
Spécifiquement:
* 0% RH:Il n'y a pas de vapeur d'eau dans l'air.
* 100% RH:L'air est saturé de vapeur d'eau et ne peut pas contenir plus de vapeur d'eau et la condensation se produira.
* 50% RH:Indique que la quantité actuelle de vapeur d'eau dans l'air est la moitié de la quantité de vapeur d'eau saturée à cette température. Si la température est de 37 ° C, la pression saturée de vapeur d'eau est d'environ 6,27 kPa. Par conséquent, la pression de vapeur d'eau à 50% d'humidité relative est d'environ 3,135 kPa.
Pression de vapeur d'eau saturéeest la pression générée par la vapeur dans la phase gazeuse lorsque l'eau liquide et sa vapeur sont en équilibre dynamique à une certaine température.
Plus précisément, lorsque la vapeur d'eau et l'eau liquide coexistent dans un système fermé (par exemple, un incubateur de Radobio CO2 bien fermé), les molécules d'eau continueront de passer de l'état liquide à l'état gazeux (évaporation) au fil du temps, tout en étant également des molécules d'eau gazeuses continuera de passer à l'état liquide (condensation).
À un certain point, les taux d'évaporation et de condensation sont égaux et la pression de vapeur à ce point est la pression saturée de vapeur d'eau. Il est caractérisé par
1. Équilibre dynamique:Lorsque la vapeur d'eau et d'eau coexiste dans un système fermé, l'évaporation et la condensation pour atteindre l'équilibre, la pression de la vapeur d'eau dans le système ne change plus, à ce moment la pression est la pression saturée de vapeur d'eau.
2. Dépendance à la température:La pression saturée de la vapeur d'eau change avec la température. Lorsque la température augmente, l'énergie cinétique des molécules d'eau augmente, plus de molécules d'eau peuvent s'échapper vers la phase gazeuse, de sorte que la pression saturée de vapeur d'eau augmente. Inversement, lorsque la température diminue, la pression saturée de vapeur d'eau diminue.
3. Caractéristiques:La pression de l'eau saturée est un paramètre caractéristique purement matériel, ne dépend pas de la quantité de liquide, uniquement avec la température.
Une formule commune utilisée pour calculer la pression saturée de vapeur d'eau est l'équation d'Antoine:
Pour l'eau, la constante de l'antoine a des valeurs différentes pour différentes gammes de températures. Un ensemble commun de constantes est:
* A = 8.07131
* B = 1730,63
* C = 233,426
Cet ensemble de constantes s'applique à la plage de température de 1 ° C à 100 ° C.
Nous pouvons utiliser ces constantes pour calculer que la pression de l'eau saturée à 37 ° C est de 6,27 kPa.
Alors, quelle quantité d'eau est dans l'air à 37 degrés Celsius (° C) dans un état de pression saturée de vapeur d'eau?
Pour calculer la teneur en masse de la vapeur d'eau saturée (humidité absolue), nous pouvons utiliser la formule d'équation Clausius-Clapeyron:
Pression de vapeur d'eau saturée: À 37 ° C, la pression saturée de vapeur d'eau est de 6,27 kPa.
Convertir la température en Kelvin: T = 37 + 273.15 = 310,15 K
Substitution dans la formule:
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Le résultat obtenu par calcul est d'environ 44,6 g / m³.
À 37 ° C, la teneur en vapeur d'eau (humidité absolue) à la saturation est d'environ 44,6 g / m³. Cela signifie que chaque mètre cube d'air peut contenir 44,6 grammes de vapeur d'eau.
Un incubateur de 180L CO2 ne contiendra que 8 grammes de vapeur d'eau.Lorsque la casserole d'humidification ainsi que les vaisseaux culturels sont remplies de liquides, l'humidité relative peut facilement atteindre des valeurs élevées, même près des valeurs d'humidité de saturation.
Lorsque l'humidité relative atteint 100%,La vapeur d'eau commence à se condenser. À ce stade, la quantité de vapeur d'eau dans l'air atteint la valeur maximale qu'elle peut maintenir à la température actuelle, c'est-à-dire saturation. Des augmentations supplémentaires de la vapeur d'eau ou une diminution de la température provoquent une condenser la vapeur d'eau en eau liquide.
Une condensation peut également se produire lorsque l'humidité relative dépasse 95%,Mais cela dépend d'autres facteurs tels que la température, la quantité de vapeur d'eau dans l'air et la température de surface. Ces facteurs d'influence sont les suivants:
1. diminution de la température:Lorsque la quantité de vapeur d'eau dans l'air est proche de la saturation, toute faible diminution de la température ou l'augmentation de la quantité de vapeur d'eau peut provoquer une condensation. Par exemple, les fluctuations de la température dans l'incubateur peuvent conduire à la génération de condensats, de sorte que la température est plus stable que l'incubateur aura un effet inhibiteur sur la génération de condensats.
2. Température de surface locale en dessous de la température du point de rosée:La température de surface locale est inférieure à la température du point de rosée, la vapeur d'eau se condensera en gouttelettes d'eau sur ces surfaces, de sorte que l'uniformité de la température de l'incubateur aura de meilleures performances dans l'inhibition de la condensation.
3. Augmentation de la vapeur d'eau:Par exemple, les casquettes d'humidification et les conteneurs de culture avec une grande quantité de liquide, et l'incubateur est mieux scellé, lorsque la quantité de vapeur d'eau dans l'air à l'intérieur de l'incubateur a augmenté au-delà de sa capacité maximale à la température actuelle, même si la température reste inchangée , la condensation sera générée.
Par conséquent, un incubateur de CO2 avec un bon contrôle de la température a évidemment un effet inhibant sur la génération de condensat, mais lorsque l'humidité relative dépasse 95% ou même atteint la saturation, la possibilité de condensation augmentera considérablement,Par conséquent, lorsque nous cultivons les cellules, en plus de choisir un bon incubateur de CO2, nous devons essayer d'éviter le risque de condensation provoquée par la poursuite d'une humidité élevée.
Temps de poste: juillet-23-2024