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Uma incubadora de CO2 produz condensação, a umidade relativa é muito alta?
Quando usamos a incubadora de CO2 para cultivar células, devido à diferença na quantidade de líquido adicionada e no ciclo de cultura, temos requisitos diferentes para a umidade relativa na incubadora.
Para experimentos usando placas de cultura de células de 96 poços com um longo ciclo de cultura, devido à pequena quantidade de líquido adicionado a um único poço, existe o risco de que a solução de cultura seque se evapora por um longo período de tempo aos 37 ℃.
Maior umidade relativa na incubadora, por exemplo, para atingir mais de 90%, pode efetivamente reduzir a evaporação do líquido; no entanto, um novo problema surgiu, muitos experimentalistas da cultura de células descobriram que a incubadora é fácil de produzir condensado em alta umidade As condições, a produção de condensado, se não controladas, acumularão cada vez mais, para a cultura celular trouxe um certo risco de infecção bacteriana.
Então, a geração de condensação na incubadora é porque a umidade relativa é muito alta?
Primeiro de tudo, precisamos entender o conceito de umidade relativa,Umidade relativa (umidade relativa, RH)é o teor real do vapor de água no ar e a porcentagem de teor de vapor de água na saturação na mesma temperatura. Expresso na fórmula:
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A porcentagem de umidade relativa representa a proporção do teor de vapor de água no ar e o máximo de conteúdo possível.
Especificamente:
* 0% RH:Não há vapor de água no ar.
* 100% RH:O ar é saturado com vapor de água e não pode conter mais vapor de água e a condensação ocorrerá.
* 50% RH:Indica que a quantidade atual de vapor de água no ar é metade da quantidade de vapor de água saturado nessa temperatura. Se a temperatura for 37 ° C, a pressão de vapor de água saturada será de cerca de 6,27 kPa. Portanto, a pressão do vapor de água a 50% de umidade relativa é de cerca de 3,135 kPa.
Pressão de vapor de água saturadaé a pressão gerada pelo vapor na fase gasosa quando a água líquida e seu vapor estão em equilíbrio dinâmico a uma determinada temperatura.
Especificamente, quando o vapor de água e a água líquida coexistem em um sistema fechado (por exemplo, uma incubadora de Radobio CO2 bem fechada), as moléculas de água continuarão a mudar do estado líquido para o estado gasoso (evaporação) ao longo do tempo, enquanto também as moléculas de água gasosas continuará a mudar para o estado líquido (condensação).
Em um certo ponto, as taxas de evaporação e condensação são iguais, e a pressão do vapor nesse ponto é a pressão de vapor de água saturada. É caracterizado por
1. Equilíbrio dinâmico:Quando a água e o vapor de água coexistem em um sistema fechado, evaporação e condensação para atingir o equilíbrio, a pressão do vapor de água no sistema não está mais mudando; nesse momento, a pressão é a pressão do vapor de água saturado.
2. Dependência da temperatura:A pressão do vapor de água saturada muda com a temperatura. Quando a temperatura aumenta, a energia cinética das moléculas de água aumenta, mais moléculas de água podem escapar para a fase gasosa, de modo que a pressão de vapor de água saturada aumenta. Por outro lado, quando a temperatura diminui, a pressão de vapor de água saturada diminui.
3. Características:A pressão da água saturada é um parâmetro característico puramente material, não depende da quantidade de líquido, apenas com a temperatura.
Uma fórmula comum usada para calcular a pressão de vapor de água saturada é a equação de Antoine:
Para a água, a constante Antoine possui valores diferentes para diferentes faixas de temperatura. Um conjunto comum de constantes é:
* A = 8.07131
* B = 1730.63
* C = 233.426
Esse conjunto de constantes se aplica à faixa de temperatura de 1 ° C a 100 ° C.
Podemos usar essas constantes para calcular que a pressão da água saturada a 37 ° C é de 6,27 kPa.
Então, quanta água está no ar a 37 graus Celsius (° C) em um estado de pressão de vapor de água saturada?
Para calcular o teor de massa do vapor de água saturado (umidade absoluta), podemos usar a fórmula da equação de Clausius-clapeyron:
Pressão saturada do vapor de água: a 37 ° C, a pressão de vapor de água saturada é de 6,27 kPa.
Convertendo a temperatura em kelvin: t = 37+273.15 = 310,15 k
Substituição na fórmula:
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O resultado obtido pelo cálculo é de cerca de 44,6 g/m³.
A 37 ° C, o teor de vapor de água (umidade absoluta) na saturação é de cerca de 44,6 g/m³. Isso significa que cada metro cúbico de ar pode conter 44,6 gramas de vapor de água.
Uma incubadora de CO2 de 180L conterá apenas 8 gramas de vapor de água.Quando a panela de umidificação e os vasos de cultura são preenchidos com líquidos, a umidade relativa pode atingir facilmente altos valores, mesmo próximos dos valores de umidade da saturação.
Quando a umidade relativa atinge 100%,O vapor de água começa a se condensar. Nesse ponto, a quantidade de vapor de água no ar atinge o valor máximo que pode conter na temperatura atual, ou seja, saturação. Aumentos adicionais no vapor de água ou diminuição da temperatura fazem com que o vapor de água se condense em água líquida.
A condensação também pode ocorrer quando a umidade relativa exceder 95%,Mas isso depende de outros fatores, como a temperatura, a quantidade de vapor de água no ar e a temperatura da superfície. Esses fatores de influência são os seguintes:
1. Diminuição da temperatura:Quando a quantidade de vapor de água no ar estiver próxima da saturação, qualquer pequena diminuição da temperatura ou aumento da quantidade de vapor de água pode causar a condensação. Por exemplo, as flutuações de temperatura na incubadora podem levar à geração de condensado, de modo que a temperatura é mais estável incubadora terá um efeito inibitório na geração de condensado.
2. Temperatura da superfície local abaixo da temperatura do ponto de orvalho:A temperatura da superfície local é menor que a temperatura do ponto de orvalho, o vapor de água se condensa em gotículas de água nessas superfícies, de modo que a uniformidade da temperatura da incubadora terá um melhor desempenho na inibição da condensação.
3. Aumento do vapor de água:Por exemplo, o pan de umidificação e os recipientes de cultura com uma grande quantidade de líquido, e a incubadora é melhor selada, quando a quantidade de vapor de água no ar dentro da incubadora aumentou além de sua capacidade máxima na temperatura atual, mesmo que a temperatura permaneça inalterada , condensação será gerada.
Portanto, uma incubadora de CO2 com bom controle de temperatura obviamente tem um efeito inibidor na geração de condensado, mas quando a umidade relativa excede 95% ou até atinge a saturação, a possibilidade de condensação aumentará significativamente,Portanto, quando cultivamos células, além de escolher uma boa incubadora de CO2, devemos tentar evitar o risco de condensação provocada pela busca pela alta umidade.
Hora de postagem: Jul-23-2024