中文
En CO2 -inkubator producerar kondensation, är den relativa fuktigheten för hög?
När vi använder CO2 -inkubator för att odla celler, på grund av skillnaden i mängden tillsatt vätska och odlingscykeln, har vi olika krav för den relativa fuktigheten i inkubatorn.
För experiment som använder 96-brunnars cellodlingsplattor med en lång odlingscykel, på grund av den lilla mängden vätska tillagd till en enda brunn, finns det en risk att kulturlösningen kommer att torka ut om den avdunstar under en lång tid vid 37 år vid 37 ℃.
Högre relativ luftfuktighet i inkubatorn, till exempel, för att nå mer än 90%, kan effektivt minska indunstningen av vätska, men ett nytt problem har uppstått, många cellkultursexperimentalister har funnit att inkubatorn är lätt att producera kondensat i hög luftfuktighet Förhållanden, kondensatproduktion om de är okontrollerade, kommer att samlas mer och mer, till cellkulturen har medfört en viss risk för bakteriell infektion.
Så är genereringen av kondens i inkubatorn eftersom den relativa fuktigheten är för hög?
Först och främst måste vi förstå begreppet relativ luftfuktighet,Relativ luftfuktighet (relativ luftfuktighet, RH)är det faktiska innehållet i vattenånga i luften och procentandelen vattenångainnehåll vid mättnad vid samma temperatur. Uttryckt i formeln:
.png)
Procentandelen relativ fuktighet representerar förhållandet mellan vattenångainnehållet i luften och maximalt möjliga innehåll.
Speciellt:
* 0% RH:Det finns ingen vattenånga i luften.
* 100% RH:Luften är mättad med vattenånga och kan inte hålla mer vattenånga och kondens kommer att inträffa.
* 50% RH:Indikerar att den nuvarande mängden vattenånga i luften är halva mängden mättad vattenånga vid den temperaturen. Om temperaturen är 37 ° C är det mättade vattenånga trycket cirka 6,27 kPa. Därför är vattenångtrycket vid 50% relativ luftfuktighet cirka 3,135 kPa.
Mättat vattenånga tryckär trycket som genereras av ånga i gasfasen när flytande vatten och dess ånga är i dynamisk jämvikt vid en viss temperatur.
Specifikt, när vattenånga och flytande vatten samexisterar i ett stängt system (t.ex. en välstängd Radobio CO2-inkubator), kommer vattenmolekyler att fortsätta att förändras från flytande tillstånd till gasformigt tillstånd (indunstning) över tid, samtidigt som de också gasformiga vattenmolekyler kommer att fortsätta att ändras till flytande tillstånd (kondens).
Vid en viss tidpunkt är hastigheterna för förångning och kondens lika, och ångtrycket vid den punkten är det mättade vattenånga trycket. Det kännetecknas av
1. Dynamisk jämvikt:När vatten- och vattenånga samexisterar i ett stängt system, indunstning och kondens för att nå jämvikt förändras inte längre vattenånga i systemet, vid denna tidpunkt är trycket mättat vattenångtryck.
2. Temperaturberoende:Mättat vattenånga -tryckförändringar med temperaturen. När temperaturen ökar, den kinetiska energin hos vattenmolekyler ökar kan fler vattenmolekyler fly till gasfasen, så det mättade vattenånga trycket ökar. Omvänt, när temperaturen minskar, minskar det mättade vattenånga trycket.
3. Egenskaper:Mättat vattentryck är en rent materiell karakteristisk parameter, beror inte på mängden vätska, endast med temperaturen.
En vanlig formel som används för att beräkna mättat vattenångtryck är antoinekvationen:
För vatten har antoinkonstanten olika värden för olika temperaturintervall. En vanlig uppsättning konstanter är:
* A = 8.07131
* B = 1730,63
* C = 233.426
Denna uppsättning konstanter gäller för temperaturområdet från 1 ° C till 100 ° C.
Vi kan använda dessa konstanter för att beräkna att det mättade vattentrycket vid 37 ° C är 6,27 kPa.
Så, hur mycket vatten är i luften vid 37 grader Celsius (° C) i ett tillstånd av mättat vattenångtryck?
För att beräkna massinnehållet i mättad vattenånga (absolut luftfuktighet) kan vi använda Clausius-Clapeyron-ekvationsformeln:
Mättat vattenånga tryck: Vid 37 ° C är det mättade vattenånga trycket 6,27 kPa.
Konvertera temperaturen till Kelvin: T = 37+273,15 = 310,15 K
Ersättning i formeln:
.png)
Resultatet som erhållits genom beräkningen är cirka 44,6 g/m³.
Vid 37 ° C är vattenångainnehållet (absolut luftfuktighet) vid mättnad cirka 44,6 g/m³. Detta innebär att varje kubikmeter luft kan hålla 44,6 gram vattenånga.
En 180L CO2 -inkubator kommer bara att hålla cirka 8 gram vattenånga.När fuktpanna såväl som odlingsfartyg är fyllda med vätskor kan den relativa fuktigheten lätt nå höga värden, till och med nära mättnadsfuktighetsvärden.
När den relativa fuktigheten når 100%,Vattenånga börjar kondensera. Vid denna tidpunkt når mängden vattenånga i luften det maximala värdet som den kan hålla vid den aktuella temperaturen, dvs. mättnad. Ytterligare ökningar av vattenånga eller minskningar i temperaturen får vattenånga att kondenseras i flytande vatten.
Kondens kan också uppstå när den relativa fuktigheten överstiger 95%,Men detta beror på andra faktorer som temperatur, mängden vattenånga i luften och yttemperaturen. Dessa påverkande faktorer är följande:
1. Minska temperatur:När mängden vattenånga i luften är nära mättnad kan varje liten minskning av temperaturen eller ökningen av mängden vattenånga orsaka kondens. Till exempel kan temperaturfluktuationerna i inkubatorn leda till generering av kondensat, så temperaturen är mer stabil inkubator kommer att ha en hämmande effekt på genereringen av kondensat.
2. Lokal yttemperatur under daggpunktstemperaturen:Lokal yttemperatur är lägre än daggpunktstemperaturen, vattenånga kondenseras i vattendroppar på dessa ytor, så temperaturens enhetlighet hos inkubatorn kommer att ha en bättre prestanda i hämningen av kondens.
3. Ökad vattenånga:Till exempel fuktpann- och odlingsbehållare med en stor mängd vätska, och inkubatorn är bättre förseglad, när mängden vattenånga i luften inuti inkubatorn ökade utöver dess maximala kapacitet vid den aktuella temperaturen, även om temperaturen förblir oförändrad , Kondens kommer att genereras.
Därför har en CO2 -inkubator med god temperaturkontroll uppenbarligen en hämmande effekt på generering av kondensat, men när den relativa fuktigheten överstiger 95% eller till och med når mättnad kommer möjligheten till kondensation att öka avsevärt, kommer att öka avsevärt,Därför, när vi odlar celler, förutom att vi väljer en bra CO2 -inkubator, bör vi försöka undvika risken för kondens som åstadkommits av strävan efter hög luftfuktighet.
Posttid: jul-23-2024