Një inkubator CO2 prodhon kondensim, a është lagështia relative shumë e lartë?
Kur përdorim inkubatorin me CO2 për të kultivuar qelizat, për shkak të ndryshimit në sasinë e lëngut të shtuar dhe ciklit të kulturës, kemi kërkesa të ndryshme për lagështinë relative në inkubator.
Për eksperimentet që përdorin pllaka të kulturës qelizore me 96 puseta me një cikël të gjatë kulture, për shkak të sasisë së vogël të lëngut të shtuar në një pus të vetëm, ekziston rreziku që tretësira e kulturës të thahet nëse avullohet për një periudhë të gjatë kohore në 37 ℃.
Lagështia relative më e lartë në inkubator, për shembull, që arrin më shumë se 90%, mund të zvogëlojë në mënyrë efektive avullimin e lëngut, megjithatë, ka lindur një problem i ri, shumë eksperimentalistë të kulturës qelizore kanë zbuluar se inkubatori është i lehtë për të prodhuar kondensatë në kushte lagështie të lartë, prodhimi i kondensatës nëse nuk kontrollohet, do të grumbullohet gjithnjë e më shumë, duke sjellë një rrezik të caktuar të infeksionit bakterial në kulturën qelizore.
Pra, a ndodh gjenerimi i kondensimit në inkubator për shkak të lagështisë relative shumë të lartë?
Para së gjithash, duhet të kuptojmë konceptin e lagështisë relative,lagështia relative (Lagështia Relative, RH)është përmbajtja aktuale e avujve të ujit në ajër dhe përqindja e përmbajtjes së avujve të ujit në gjendje ngopjeje në të njëjtën temperaturë. Shprehet në formulën:
.png)
Përqindja e lagështisë relative përfaqëson raportin e përmbajtjes së avujve të ujit në ajër me përmbajtjen maksimale të mundshme.
Konkretisht:
* 0% RH:Nuk ka avuj uji në ajër.
* 100% RH:Ajri është i ngopur me avuj uji dhe nuk mund të mbajë më shumë avuj uji dhe do të ndodhë kondensimi.
* 50% RH:Tregon se sasia aktuale e avujve të ujit në ajër është gjysma e sasisë së avujve të ujit të ngopur në atë temperaturë. Nëse temperatura është 37°C, atëherë presioni i avujve të ujit të ngopur është rreth 6.27 kPa. Prandaj, presioni i avujve të ujit në lagështi relative 50% është rreth 3.135 kPa.
Presioni i avullit të ujit të ngopurështë presioni i gjeneruar nga avulli në fazën e gaztë kur uji i lëngshëm dhe avulli i tij janë në ekuilibër dinamik në një temperaturë të caktuar.
Në mënyrë specifike, kur avujt e ujit dhe uji i lëngshëm bashkëjetojnë në një sistem të mbyllur (p.sh., një inkubator CO2 Radobio i mbyllur mirë), molekulat e ujit do të vazhdojnë të ndryshojnë nga gjendja e lëngshme në gjendjen e gaztë (avullim) me kalimin e kohës, ndërsa edhe molekulat e ujit të gaztë do të vazhdojnë të ndryshojnë në gjendjen e lëngët (kondensim).
Në një pikë të caktuar, shkallët e avullimit dhe kondensimit janë të barabarta, dhe presioni i avullit në atë pikë është presioni i avullit të ujit të ngopur. Karakterizohet nga
1. ekuilibri dinamik:Kur uji dhe avujt e ujit bashkëjetojnë në një sistem të mbyllur, avullimi dhe kondensimi arrijnë ekuilibrin, presioni i avullit të ujit në sistem nuk ndryshon më, në këtë kohë presioni është i ngopur me presionin e avullit të ujit.
2. varësia nga temperatura:Presioni i avullit të ujit të ngopur ndryshon me temperaturën. Kur temperatura rritet, energjia kinetike e molekulave të ujit rritet, më shumë molekula uji mund të dalin në fazën e gaztë, kështu që presioni i avullit të ujit të ngopur rritet. Anasjelltas, kur temperatura ulet, presioni i avullit të ujit të ngopur zvogëlohet.
3. Karakteristikat:Presioni i ujit të ngopur është një parametër karakteristik thjesht material, nuk varet nga sasia e lëngut, vetëm nga temperatura.
Një formulë e zakonshme e përdorur për të llogaritur presionin e avujve të ujit të ngopur është ekuacioni i Antoine:
Për ujin, konstantja e Antoinit ka vlera të ndryshme për diapazone të ndryshme temperaturash. Një grup i zakonshëm konstantesh janë:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Ky grup konstantesh vlen për diapazonin e temperaturës nga 1°C deri në 100°C.
Mund t’i përdorim këto konstante për të llogaritur se presioni i ujit të ngopur në 37°C është 6.27 kPa.
Pra, sa ujë ka në ajër në 37 gradë Celsius (°C) në një gjendje të presionit të ngopur të avujve të ujit?
Për të llogaritur përmbajtjen masive të avullit të ujit të ngopur (lagështia absolute), mund të përdorim formulën e ekuacionit Clausius-Clapeyron:
Presioni i avullit të ujit të ngopur: Në 37°C, presioni i avullit të ujit të ngopur është 6.27 kPa.
Konvertimi i temperaturës në Kelvin: T=37+273.15=310.15 K
Zëvendësimi në formulë:
.png)
Rezultati i përftuar nga llogaritja është rreth 44.6 g/m³.
Në 37°C, përmbajtja e avujve të ujit (lagështia absolute) në gjendje ngopjeje është rreth 44.6 g/m³. Kjo do të thotë që çdo metër kub ajër mund të mbajë 44.6 gramë avuj uji.
Një inkubator CO2 prej 180L do të mbajë vetëm rreth 8 gramë avuj uji.Kur ena e lagështimit, si dhe enët e kulturës, janë të mbushura me lëngje, lagështia relative mund të arrijë lehtësisht vlera të larta, madje afër vlerave të lagështisë së ngopjes.
Kur lagështia relative arrin 100%,Avulli i ujit fillon të kondensohet. Në këtë pikë, sasia e avullit të ujit në ajër arrin vlerën maksimale që mund të mbajë në temperaturën aktuale, pra ngopjen. Rritjet e mëtejshme të avullit të ujit ose uljet e temperaturës bëjnë që avulli i ujit të kondensohet në ujë të lëngshëm.
Kondensimi mund të ndodhë edhe kur lagështia relative tejkalon 95%.por kjo varet nga faktorë të tjerë si temperatura, sasia e avujve të ujit në ajër dhe temperatura e sipërfaqes. Këta faktorë ndikues janë si më poshtë:
1. Ulja e temperaturës:Kur sasia e avujve të ujit në ajër është afër ngopjes, çdo ulje e vogël e temperaturës ose rritje e sasisë së avujve të ujit mund të shkaktojë kondensimin. Për shembull, luhatjet e temperaturës në inkubator mund të çojnë në gjenerimin e kondensatës, kështu që temperatura në inkubator është më e qëndrueshme dhe do të ketë një efekt frenues në gjenerimin e kondensatës.
2. temperatura lokale e sipërfaqes nën temperaturën e pikës së vesës:Nëse temperatura lokale e sipërfaqes është më e ulët se temperatura e pikës së vesës, avujt e ujit do të kondensohen në pika uji në këto sipërfaqe, kështu që uniformiteti i temperaturës së inkubatorit do të ketë një performancë më të mirë në frenimin e kondensimit.
3. Rritja e avullit të ujit:Për shembull, enët e lagështimit dhe enët e kulturës përmbajnë një sasi të madhe lëngu, dhe inkubatori është i mbyllur më mirë, por kur sasia e avullit të ujit në ajër brenda inkubatorit rritet përtej kapacitetit të saj maksimal në temperaturën aktuale, edhe nëse temperatura mbetet e pandryshuar, do të gjenerohet kondensim.
Prandaj, një inkubator CO2 me kontroll të mirë të temperaturës padyshim që ka një efekt frenues në gjenerimin e kondensatës, por kur lagështia relative tejkalon 95% ose madje arrin ngopjen, mundësia e kondensimit do të rritet ndjeshëm,prandaj, kur kultivojmë qeliza, përveç zgjedhjes së një inkubatori të mirë CO2, duhet të përpiqemi të shmangim rrezikun e kondensimit të shkaktuar nga ndjekja e lagështisë së lartë.
Koha e postimit: 23 korrik 2024