Inkubator CO2 menghasilkan pemeluwapan, adakah kelembapan relatif terlalu tinggi?
Apabila kita menggunakan inkubator CO2 untuk memupuk sel, disebabkan oleh perbezaan dalam jumlah cecair yang ditambah dan kitaran kultur, kita mempunyai keperluan yang berbeza untuk kelembapan relatif dalam inkubator.
Untuk eksperimen menggunakan plat kultur sel 96-telaga dengan kitaran kultur yang panjang, disebabkan jumlah cecair yang sedikit ditambahkan pada satu telaga, terdapat risiko bahawa larutan kultur akan kering jika ia menyejat untuk jangka masa yang lama pada 37 ℃.
Kelembapan relatif yang lebih tinggi dalam inkubator, sebagai contoh, untuk mencapai lebih daripada 90%, boleh mengurangkan penyejatan cecair dengan berkesan, namun, masalah baru telah timbul, ramai ahli eksperimen kultur sel telah mendapati bahawa inkubator mudah untuk menghasilkan kondensat dalam keadaan kelembapan yang tinggi, pengeluaran kondensat jika tidak terkawal, akan terkumpul lebih banyak dan lebih banyak, kepada kultur sel tertentu telah membawa jangkitan bakteria.
Jadi, adakah penjanaan pemeluwapan dalam inkubator kerana kelembapan relatif terlalu tinggi?
Pertama sekali, kita perlu memahami konsep kelembapan relatif,kelembapan relatif (Kelembapan Relatif, RH)ialah kandungan sebenar wap air di udara dan peratusan kandungan wap air pada ketepuan pada suhu yang sama. Dinyatakan dalam formula:
.png)
peratusan kelembapan relatif mewakili nisbah kandungan wap air di udara kepada kandungan maksimum yang mungkin.
Secara khusus:
* 0% RH:Tiada wap air di udara.
* 100% RH:Udara tepu dengan wap air dan tidak dapat menampung lebih banyak wap air dan pemeluwapan akan berlaku.
* 50% RH:Menunjukkan bahawa jumlah semasa wap air di udara adalah separuh daripada jumlah wap air tepu pada suhu tersebut. Jika suhu ialah 37°C, maka tekanan wap air tepu adalah kira-kira 6.27 kPa. Oleh itu, tekanan wap air pada kelembapan relatif 50% adalah kira-kira 3.135 kPa.
Tekanan wap air tepuialah tekanan yang dijana oleh wap dalam fasa gas apabila air cecair dan wapnya berada dalam keseimbangan dinamik pada suhu tertentu.
Khususnya, apabila wap air dan air cecair wujud bersama dalam sistem tertutup (cth, inkubator Radobio CO2 yang tertutup dengan baik), molekul air akan terus berubah daripada keadaan cecair kepada keadaan gas (penyejatan) dari semasa ke semasa, manakala molekul air gas akan terus berubah kepada keadaan cecair (kondensasi).
Pada titik tertentu, kadar penyejatan dan pemeluwapan adalah sama, dan tekanan wap pada titik itu ialah tekanan wap air tepu. Ia dicirikan oleh
1. keseimbangan dinamik:apabila air dan wap air wujud bersama dalam sistem tertutup, penyejatan dan pemeluwapan untuk mencapai keseimbangan, tekanan wap air dalam sistem tidak lagi berubah, pada masa ini tekanan adalah tekanan wap air tepu.
2. pergantungan suhu:tekanan wap air tepu berubah mengikut suhu. Apabila suhu meningkat, tenaga kinetik molekul air meningkat, lebih banyak molekul air boleh melarikan diri ke fasa gas, jadi tekanan wap air tepu meningkat. Sebaliknya, apabila suhu menurun, tekanan wap air tepu berkurangan.
3. Ciri-ciri:tekanan air tepu adalah parameter ciri bahan semata-mata, tidak bergantung pada jumlah cecair, hanya dengan suhu.
Formula biasa yang digunakan untuk mengira tekanan wap air tepu ialah persamaan Antoine:
Untuk air, pemalar Antoine mempunyai nilai yang berbeza untuk julat suhu yang berbeza. Satu set pemalar biasa ialah:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Set pemalar ini digunakan pada julat suhu dari 1°C hingga 100°C.
Kita boleh menggunakan pemalar ini untuk mengira bahawa tekanan air tepu pada 37°C ialah 6.27 kPa.
Jadi, berapa banyak air di udara pada 37 darjah Celsius (°C) dalam keadaan tekanan wap air tepu?
Untuk mengira kandungan jisim wap air tepu (kelembapan mutlak), kita boleh menggunakan formula persamaan Clausius-Clapeyron:
Tekanan wap air tepu: Pada 37°C, tekanan wap air tepu ialah 6.27 kPa.
Menukar suhu kepada Kelvin: T=37+273.15=310.15 K
Penggantian ke dalam formula:
.png)
keputusan yang diperoleh melalui pengiraan adalah kira-kira 44.6 g/m³.
Pada 37°C, kandungan wap air (kelembapan mutlak) pada ketepuan adalah kira-kira 44.6 g/m³. Ini bermakna setiap meter padu udara boleh menampung 44.6 gram wap air.
Inkubator CO2 180L hanya akan menampung kira-kira 8 gram wap air.Apabila kuali pelembapan serta bekas kultur diisi dengan cecair, kelembapan relatif boleh mencapai nilai tinggi dengan mudah, malah hampir dengan nilai kelembapan tepu.
Apabila kelembapan relatif mencapai 100%,wap air mula terpeluwap. Pada ketika ini, jumlah wap air di udara mencapai nilai maksimum yang boleh disimpan pada suhu semasa, iaitu tepu. Peningkatan selanjutnya dalam wap air atau penurunan suhu menyebabkan wap air terpeluwap menjadi air cecair.
Pemeluwapan juga mungkin berlaku apabila kelembapan relatif melebihi 95%,tetapi ini bergantung kepada faktor lain seperti suhu, jumlah wap air di udara, dan suhu permukaan. Faktor-faktor yang mempengaruhi adalah seperti berikut:
1. Penurunan suhu:Apabila jumlah wap air di udara hampir kepada tepu, sebarang penurunan kecil dalam suhu atau peningkatan jumlah wap air boleh menyebabkan pemeluwapan berlaku. Sebagai contoh, turun naik suhu dalam inkubator boleh membawa kepada penjanaan kondensat, jadi suhu inkubator yang lebih stabil akan mempunyai kesan menghalang penjanaan kondensat.
2. suhu permukaan tempatan di bawah suhu takat embun:suhu permukaan tempatan adalah lebih rendah daripada suhu titik embun, wap air akan terpeluwap menjadi titisan air pada permukaan ini, jadi keseragaman suhu inkubator akan mempunyai prestasi yang lebih baik dalam perencatan pemeluwapan.
3. Peningkatan wap air:contohnya, kuali pelembapan dan bekas kultur dengan sejumlah besar cecair, dan inkubator lebih baik dimeteraikan, apabila jumlah wap air di udara di dalam inkubator meningkat melebihi kapasiti maksimumnya pada suhu semasa, walaupun suhu kekal tidak berubah, pemeluwapan akan dihasilkan.
Oleh itu, inkubator CO2 dengan kawalan suhu yang baik jelas mempunyai kesan menghalang penjanaan kondensat, tetapi apabila kelembapan relatif melebihi 95% atau bahkan mencapai tepu, kemungkinan pemeluwapan akan meningkat dengan ketara,oleh itu, apabila kita menanam sel, selain memilih inkubator CO2 yang baik, kita harus cuba mengelakkan risiko pemeluwapan yang disebabkan oleh mengejar kelembapan yang tinggi.
Masa siaran: Jul-23-2024