CO2 इनक्यूबेटर संघनन उत्पन्न करता है, क्या सापेक्ष आर्द्रता बहुत अधिक है?
जब हम कोशिकाओं की खेती के लिए CO2 इनक्यूबेटर का उपयोग करते हैं, तो मिलाए गए द्रव की मात्रा और संवर्धन चक्र में अंतर के कारण, इनक्यूबेटर में सापेक्ष आर्द्रता के लिए हमारी अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं।
लंबे संवर्धन चक्र के साथ 96-वेल सेल संवर्धन प्लेटों का उपयोग करने वाले प्रयोगों के लिए, एकल वेल में डाले गए तरल की छोटी मात्रा के कारण, यह जोखिम होता है कि यदि संवर्धन घोल 37 ℃ पर लंबे समय तक वाष्पित हो जाए तो वह सूख जाएगा।
इनक्यूबेटर में उच्च सापेक्ष आर्द्रता, उदाहरण के लिए, 90% से अधिक तक पहुंचने के लिए, प्रभावी रूप से तरल के वाष्पीकरण को कम कर सकता है, हालांकि, एक नई समस्या उत्पन्न हुई है, कई सेल संस्कृति प्रयोगवादियों ने पाया है कि इनक्यूबेटर उच्च आर्द्रता की स्थिति में कंडेनसेट का उत्पादन करना आसान है, कंडेनसेट उत्पादन अगर अनियंत्रित है, तो अधिक से अधिक जमा हो जाएगा, सेल संस्कृति में जीवाणु संक्रमण का एक निश्चित जोखिम लाया गया है।
तो क्या इनक्यूबेटर में संघनन का निर्माण इसलिए हो रहा है क्योंकि सापेक्षिक आर्द्रता बहुत अधिक है?
सबसे पहले हमें सापेक्ष आर्द्रता की अवधारणा को समझना होगा,सापेक्ष आर्द्रता (सापेक्ष आर्द्रता, आरएच)हवा में जल वाष्प की वास्तविक मात्रा और समान तापमान पर संतृप्ति पर जल वाष्प की मात्रा का प्रतिशत है। सूत्र में व्यक्त:
.png)
सापेक्ष आर्द्रता का प्रतिशत हवा में जल वाष्प सामग्री और अधिकतम संभव सामग्री के अनुपात को दर्शाता है।
विशेषतः:
* 0% आरएच:हवा में कोई जलवाष्प नहीं है।
* 100% आरएच:हवा जलवाष्प से संतृप्त है और अधिक जलवाष्प को धारण नहीं कर सकती और संघनन हो जाएगा।
* 50% आरएच:यह दर्शाता है कि हवा में जल वाष्प की वर्तमान मात्रा उस तापमान पर संतृप्त जल वाष्प की मात्रा का आधा है। यदि तापमान 37°C है, तो संतृप्त जल वाष्प का दबाव लगभग 6.27 kPa है। इसलिए, 50% सापेक्ष आर्द्रता पर जल वाष्प का दबाव लगभग 3.135 kPa है।
संतृप्त जल वाष्प दाबगैसीय अवस्था में वाष्प द्वारा उत्पन्न दबाव है जब तरल जल और उसका वाष्प एक निश्चित तापमान पर गतिशील संतुलन में होते हैं।
विशेष रूप से, जब जल वाष्प और तरल जल एक बंद प्रणाली (जैसे, एक अच्छी तरह से बंद राडोबियो CO2 इनक्यूबेटर) में सह-अस्तित्व में होते हैं, तो पानी के अणु समय के साथ तरल अवस्था से गैसीय अवस्था (वाष्पीकरण) में बदलते रहेंगे, जबकि गैसीय जल अणु भी तरल अवस्था (संघनन) में बदलते रहेंगे।
एक निश्चित बिंदु पर वाष्पीकरण और संघनन की दरें बराबर होती हैं, और उस बिंदु पर वाष्प दाब संतृप्त जल वाष्प दाब होता है। इसकी विशेषता यह है
1. गतिशील संतुलन:जब पानी और जल वाष्प एक बंद प्रणाली में सह-अस्तित्व में होते हैं, वाष्पीकरण और संघनन संतुलन तक पहुँचने के लिए, सिस्टम में जल वाष्प का दबाव अब नहीं बदल रहा है, इस समय दबाव संतृप्त जल वाष्प दबाव है।
2. तापमान पर निर्भरता:संतृप्त जल वाष्प का दबाव तापमान के साथ बदलता है। जब तापमान बढ़ता है, तो पानी के अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है, और अधिक पानी के अणु गैस चरण में भाग सकते हैं, इसलिए संतृप्त जल वाष्प का दबाव बढ़ जाता है। इसके विपरीत, जब तापमान कम होता है, तो संतृप्त जल वाष्प का दबाव कम हो जाता है।
3. विशेषताएं:संतृप्त जल का दबाव एक विशुद्ध रूप से भौतिक विशेषता पैरामीटर है, यह तरल की मात्रा पर निर्भर नहीं करता है, केवल तापमान पर निर्भर करता है।
संतृप्त जल वाष्प दाब की गणना के लिए प्रयुक्त सामान्य सूत्र एंटोनी समीकरण है:
पानी के लिए, एंटोनी स्थिरांक के अलग-अलग तापमान रेंज के लिए अलग-अलग मान होते हैं। स्थिरांकों का एक सामान्य सेट है:
* ए=8.07131
* बी=1730.63
* सी=233.426
स्थिरांकों का यह सेट 1°C से 100°C तक के तापमान रेंज पर लागू होता है।
हम इन स्थिरांकों का उपयोग यह गणना करने के लिए कर सकते हैं कि 37°C पर संतृप्त जल का दबाव 6.27 kPa है।
तो, संतृप्त जल वाष्प दबाव की स्थिति में 37 डिग्री सेल्सियस (°C) पर हवा में कितना पानी है?
संतृप्त जल वाष्प (पूर्ण आर्द्रता) की द्रव्यमान सामग्री की गणना करने के लिए, हम क्लॉसियस-क्लैपेरॉन समीकरण सूत्र का उपयोग कर सकते हैं:
संतृप्त जल वाष्प दाब: 37°C पर, संतृप्त जल वाष्प दाब 6.27 kPa है।
तापमान को केल्विन में परिवर्तित करना: T=37+273.15=310.15 K
सूत्र में प्रतिस्थापन:
.png)
गणना से प्राप्त परिणाम लगभग 44.6 ग्राम/मी³ है।
37 डिग्री सेल्सियस पर, संतृप्ति पर जल वाष्प सामग्री (पूर्ण आर्द्रता) लगभग 44.6 ग्राम/मी³ है। इसका मतलब है कि हवा का प्रत्येक घन मीटर 44.6 ग्राम जल वाष्प धारण कर सकता है।
एक 180L CO2 इनक्यूबेटर में केवल 8 ग्राम जलवाष्प ही धारण की जा सकती है।जब आर्द्रीकरण पैन के साथ-साथ संवर्धन पात्रों को तरल पदार्थ से भर दिया जाता है, तो सापेक्ष आर्द्रता आसानी से उच्च मानों तक पहुंच सकती है, यहां तक कि संतृप्ति आर्द्रता मानों के करीब भी पहुंच सकती है।
जब सापेक्ष आर्द्रता 100% तक पहुँच जाती है,जल वाष्प संघनित होने लगता है। इस बिंदु पर, हवा में जल वाष्प की मात्रा वर्तमान तापमान पर अधिकतम मान तक पहुँच जाती है, अर्थात संतृप्ति। जल वाष्प में और वृद्धि या तापमान में कमी के कारण जल वाष्प तरल पानी में संघनित हो जाता है।
सापेक्ष आर्द्रता 95% से अधिक होने पर भी संघनन हो सकता है।लेकिन यह तापमान, हवा में जल वाष्प की मात्रा और सतह के तापमान जैसे अन्य कारकों पर निर्भर करता है। ये प्रभावित करने वाले कारक इस प्रकार हैं:
1. तापमान में कमी:जब हवा में जलवाष्प की मात्रा संतृप्ति के करीब होती है, तो तापमान में कोई भी छोटी सी कमी या जलवाष्प की मात्रा में वृद्धि संघनन का कारण बन सकती है। उदाहरण के लिए, इनक्यूबेटर में तापमान में उतार-चढ़ाव से कंडेनसेट की उत्पत्ति हो सकती है, इसलिए तापमान जितना अधिक स्थिर होगा, इनक्यूबेटर का कंडेनसेट की उत्पत्ति पर निरोधात्मक प्रभाव होगा।
2. ओस बिंदु तापमान से नीचे स्थानीय सतह का तापमान:स्थानीय सतह का तापमान ओस बिंदु तापमान से कम है, जल वाष्प इन सतहों पर पानी की बूंदों में संघनित हो जाएगा, इसलिए इनक्यूबेटर की तापमान एकरूपता संक्षेपण के निषेध में बेहतर प्रदर्शन करेगी।
3. जल वाष्प में वृद्धि:उदाहरण के लिए, आर्द्रीकरण पैन और संस्कृति कंटेनर में बड़ी मात्रा में तरल होता है, और इनक्यूबेटर को बेहतर ढंग से सील किया जाता है, जब इनक्यूबेटर के अंदर हवा में जल वाष्प की मात्रा वर्तमान तापमान पर अपनी अधिकतम क्षमता से अधिक हो जाती है, भले ही तापमान अपरिवर्तित रहता है, संघनन उत्पन्न होगा।
इसलिए, अच्छे तापमान नियंत्रण वाले CO2 इनक्यूबेटर का संघनन के उत्पादन पर स्पष्ट रूप से निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है, लेकिन जब सापेक्ष आर्द्रता 95% से अधिक हो जाती है या संतृप्ति तक पहुँच जाती है, तो संघनन की संभावना काफी बढ़ जाएगी,इसलिए, जब हम कोशिकाओं की खेती करते हैं, तो एक अच्छा सीओ 2 इनक्यूबेटर चुनने के अलावा, हमें उच्च आर्द्रता की खोज के कारण संघनन के जोखिम से बचने की कोशिश करनी चाहिए।
पोस्ट करने का समय: जुलाई-23-2024