CO2 инкубатор производи кондензацију, да ли је релативна влажност превисока?
Када користимо CO2 инкубатор за култивацију ћелија, због разлике у количини додате течности и циклусу културе, имамо различите захтеве за релативну влажност у инкубатору.
За експерименте који користе плоче за ћелијску културу са 96 бунарића и дугим циклусом културе, због мале количине течности која се додаје у један бунар, постоји ризик да ће се раствор за културу осушити ако испарава током дужег временског периода на 37 ℃.
Виша релативна влажност у инкубатору, на пример, да достигне више од 90%, може ефикасно смањити испаравање течности, међутим, појавио се нови проблем, многи експериментатори ћелијске културе су открили да инкубатор лако производи кондензат у условима високе влажности, производња кондензата, ако се не контролише, ће се акумулирати све више и више, што ћелијској култури доноси одређени ризик од бактеријске инфекције.
Дакле, да ли је стварање кондензације у инкубатору зато што је релативна влажност превисока?
Пре свега, морамо разумети концепт релативне влажности,релативна влажност (Relative Humidity, RH)је стварни садржај водене паре у ваздуху и проценат садржаја водене паре при засићењу на истој температури. Изражено је формулом:
.png)
проценат релативне влажности представља однос садржаја водене паре у ваздуху и максимално могућег садржаја.
Конкретно:
* 0% релативне влажности:У ваздуху нема водене паре.
* 100% релативне влажности:Ваздух је засићен воденом паром и не може да задржи више водене паре и доћи ће до кондензације.
* 50% релативне влажности:Показује да је тренутна количина водене паре у ваздуху упола мања од количине засићене водене паре на тој температури. Ако је температура 37°C, онда је притисак засићене водене паре око 6,27 kPa. Стога је притисак водене паре при 50% релативне влажности око 3,135 kPa.
Притисак засићене водене пареје притисак који ствара пара у гасној фази када су течна вода и њена пара у динамичкој равнотежи на одређеној температури.
Конкретно, када водена пара и течна вода коегзистирају у затвореном систему (нпр. добро затвореном Radobio CO2 инкубатору), молекули воде ће наставити да прелазе из течног у гасовито стање (испаравање) током времена, док ће и гасовити молекули воде наставити да прелазе у течно стање (кондензација).
У одређеном тренутку, брзине испаравања и кондензације су једнаке, а притисак паре у том тренутку је засићени притисак водене паре. Карактерише га
1. динамичка равнотежа:Када вода и водена пара коегзистирају у затвореном систему, испаравање и кондензација достижу равнотежу, притисак водене паре у систему се више не мења, у овом тренутку притисак је засићен притисак водене паре.
2. зависност од температуре:Напон засићене водене паре се мења са температуром. Када температура расте, кинетичка енергија молекула воде се повећава, више молекула воде може да пређе у гасну фазу, па се притисак засићене водене паре повећава. Насупрот томе, када температура опада, притисак засићене водене паре се смањује.
3. Карактеристике:Притисак засићене воде је чисто параметар карактеристичан за материјал, не зависи од количине течности, већ само од температуре.
Уобичајена формула која се користи за израчунавање притиска засићене водене паре је Антоанова једначина:
За воду, Антоанова константа има различите вредности за различите температурне опсеге. Уобичајени скуп константи је:
* А=8,07131
* Б=1730,63
* C=233,426
Овај скуп константи примењује се на температурни опсег од 1°C до 100°C.
Можемо користити ове константе да израчунамо да је притисак засићене воде на 37°C 6,27 kPa.
Дакле, колико воде има у ваздуху на 37 степени Целзијуса (°C) у стању засићеног притиска водене паре?
Да бисмо израчунали масени садржај засићене водене паре (апсолутна влажност), можемо користити формулу Клаузијус-Клапејронове једначине:
Напон засићене водене паре: На 37°C, притисак засићене водене паре је 6,27 kPa.
Претварање температуре у Келвине: T=37+273,15=310,15 K
Замена у формулу:
.png)
Резултат добијен прорачуном је око 44,6 г/м³.
На 37°C, садржај водене паре (апсолутна влажност) при засићењу је око 44,6 г/м³. То значи да сваки кубни метар ваздуха може да садржи 44,6 грама водене паре.
Инкубатор са CO2 од 180 литара може да садржи само око 8 грама водене паре.Када се посуда за овлаживање, као и посуде за култивацију, напуне течностима, релативна влажност може лако достићи високе вредности, чак и близу вредности засићене влажности.
Када релативна влажност достигне 100%,водена пара почиње да се кондензује. У овом тренутку, количина водене паре у ваздуху достиже максималну вредност коју може да задржи на тренутној температури, тј. засићење. Даље повећање водене паре или смањење температуре доводи до кондензације водене паре у течну воду.
Кондензација се може јавити и када релативна влажност ваздуха пређе 95%,али то зависи од других фактора као што су температура, количина водене паре у ваздуху и температура површине. Ови фактори утицаја су следећи:
1. Снижење температуре:Када је количина водене паре у ваздуху близу засићења, свако мало смањење температуре или повећање количине водене паре може изазвати кондензацију. На пример, температурне флуктуације у инкубатору могу довести до стварања кондензата, тако да ће стабилнија температура инкубатора имати инхибиторни ефекат на стварање кондензата.
2. локална температура површине испод температуре тачке росе:Ако је локална температура површине нижа од температуре тачке росе, водена пара ће се кондензовати у капљице воде на овим површинама, тако да ће уједначеност температуре инкубатора имати боље перформансе у инхибицији кондензације.
3. Повећана водена пара:На пример, посуда за овлаживање и посуде за култивацију са великом количином течности, а инкубатор је боље затворен, када се количина водене паре у ваздуху унутар инкубатора повећа изнад његовог максималног капацитета на тренутној температури, чак и ако температура остане непромењена, доћи ће до кондензације.
Стога, CO2 инкубатор са добром контролом температуре очигледно има инхибиторни ефекат на стварање кондензата, али када релативна влажност пређе 95% или чак достигне засићење, могућност кондензације ће се значајно повећати,Стога, када гајимо ћелије, поред избора доброг инкубатора за CO2, требало би да покушамо да избегнемо ризик од кондензације настале услед тежње за високом влажношћу.
Време објаве: 23. јул 2024.