Ang isang CO2 incubator ay gumagawa ng condensation, masyadong mataas ba ang relative humidity?
Kapag gumagamit kami ng CO2 incubator upang linangin ang mga cell, dahil sa pagkakaiba sa dami ng likidong idinagdag at ang cycle ng kultura, mayroon kaming iba't ibang mga kinakailangan para sa kamag-anak na kahalumigmigan sa incubator.
Para sa mga eksperimento na gumagamit ng 96-well cell culture plates na may mahabang ikot ng kultura, dahil sa maliit na dami ng likidong idinagdag sa iisang balon, may panganib na matutuyo ang solusyon ng kultura kung ito ay sumingaw sa mahabang panahon sa 37 ℃.
Ang mas mataas na kamag-anak na kahalumigmigan sa incubator, halimbawa, upang maabot ang higit sa 90%, ay maaaring epektibong bawasan ang pagsingaw ng likido, gayunpaman, isang bagong problema ang lumitaw, maraming mga eksperimento sa kultura ng cell ang natagpuan na ang incubator ay madaling makagawa ng condensate sa mga kondisyon ng mataas na kahalumigmigan, ang produksyon ng condensate kung hindi makontrol, ay mag-iipon ng higit pa at higit pa, sa tiyak na panganib ng bacterial na impeksyon sa cell culture.
So, ang generation ba ng condensation sa incubator dahil masyadong mataas ang relative humidity?
Una sa lahat, kailangan nating maunawaan ang konsepto ng kamag-anak na kahalumigmigan,relatibong halumigmig (Relative Humidity, RH)ay ang aktwal na nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin at ang porsyento ng nilalaman ng singaw ng tubig sa saturation sa parehong temperatura. Ipinahayag sa formula:
.png)
ang porsyento ng kamag-anak na kahalumigmigan ay kumakatawan sa ratio ng nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin sa pinakamataas na posibleng nilalaman.
Sa partikular:
* 0% RH:Walang singaw ng tubig sa hangin.
* 100% RH:Ang hangin ay puspos ng singaw ng tubig at hindi maaaring humawak ng mas maraming singaw ng tubig at magaganap ang condensation.
* 50% RH:Isinasaad na ang kasalukuyang dami ng singaw ng tubig sa hangin ay kalahati ng dami ng puspos na singaw ng tubig sa temperaturang iyon. Kung ang temperatura ay 37°C, kung gayon ang saturated water vapor pressure ay mga 6.27 kPa. Samakatuwid, ang presyon ng singaw ng tubig sa 50% na kamag-anak na kahalumigmigan ay humigit-kumulang 3.135 kPa.
Saturated water vapor pressureay ang presyon na nabuo ng singaw sa bahagi ng gas kapag ang likidong tubig at ang singaw nito ay nasa dynamic na equilibrium sa isang tiyak na temperatura.
Sa partikular, kapag ang singaw ng tubig at likidong tubig ay magkakasamang nabubuhay sa isang saradong sistema (hal., isang mahusay na saradong Radobio CO2 incubator), ang mga molekula ng tubig ay patuloy na magbabago mula sa likidong estado patungo sa gas na estado (pagsingaw) sa paglipas ng panahon, habang ang mga gas na molekula ng tubig ay patuloy na magbabago sa likidong estado (condensation).
Sa isang tiyak na punto, ang mga rate ng evaporation at condensation ay pantay, at ang vapor pressure sa puntong iyon ay ang saturated water vapor pressure. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng
1. dinamikong ekwilibriyo:kapag ang tubig at singaw ng tubig ay magkakasamang nabubuhay sa isang saradong sistema, ang pagsingaw at paghalay upang maabot ang balanse, ang presyon ng singaw ng tubig sa sistema ay hindi na nagbabago, sa oras na ito ang presyon ay puspos na presyon ng singaw ng tubig.
2. pagdepende sa temperatura:nagbabago ang presyon ng singaw ng tubig sa temperatura. Kapag tumaas ang temperatura, tumataas ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig, mas maraming molekula ng tubig ang maaaring makatakas sa bahagi ng gas, kaya tumataas ang presyon ng singaw ng tubig. Sa kabaligtaran, kapag bumababa ang temperatura, bumababa ang presyon ng singaw ng tubig.
3. Mga Katangian:Ang puspos na presyon ng tubig ay isang purong materyal na katangian na parameter, ay hindi nakasalalay sa dami ng likido, tanging sa temperatura.
Ang karaniwang formula na ginagamit upang kalkulahin ang saturated water vapor pressure ay ang Antoine equation:
Para sa tubig, ang Antoine constant ay may iba't ibang halaga para sa iba't ibang mga saklaw ng temperatura. Ang isang karaniwang hanay ng mga constant ay:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Nalalapat ang hanay ng mga constant na ito sa hanay ng temperatura mula 1°C hanggang 100°C.
Magagamit natin ang mga constant na ito upang kalkulahin na ang saturated water pressure sa 37°C ay 6.27 kPa.
Kaya, gaano karaming tubig ang nasa hangin sa 37 degrees Celsius (°C) sa isang estado ng saturated water vapor pressure?
Upang kalkulahin ang mass content ng saturated water vapor (absolute humidity), maaari nating gamitin ang Clausius-Clapeyron equation formula:
Sa saturated water vapor pressure: Sa 37°C, ang saturated water vapor pressure ay 6.27 kPa.
Pag-convert ng temperatura sa Kelvin: T=37+273.15=310.15 K
Pagpapalit sa formula:
.png)
ang resulta na nakuha sa pamamagitan ng pagkalkula ay tungkol sa 44.6 g/m³.
Sa 37°C, ang nilalaman ng singaw ng tubig (absolute humidity) sa saturation ay humigit-kumulang 44.6 g/m³. Nangangahulugan ito na ang bawat metro kubiko ng hangin ay maaaring maglaman ng 44.6 gramo ng singaw ng tubig.
Ang isang 180L CO2 incubator ay magtataglay lamang ng humigit-kumulang 8 gramo ng singaw ng tubig.Kapag ang humidification pan pati na rin ang mga culture vessel ay napuno ng mga likido, ang relatibong halumigmig ay madaling maabot ang mataas na mga halaga, kahit na malapit sa mga halaga ng saturation humidity.
Kapag ang relatibong halumigmig ay umabot sa 100%,ang singaw ng tubig ay nagsisimulang mag-condense. Sa puntong ito, ang dami ng singaw ng tubig sa hangin ay umaabot sa pinakamataas na halaga na maaari nitong hawakan sa kasalukuyang temperatura, ibig sabihin, saturation. Ang karagdagang pagtaas sa singaw ng tubig o pagbaba ng temperatura ay nagiging sanhi ng singaw ng tubig upang mag-condense sa likidong tubig.
Ang condensation ay maaari ding mangyari kapag ang relative humidity ay lumampas sa 95%,ngunit ito ay depende sa iba pang mga kadahilanan tulad ng temperatura, ang dami ng singaw ng tubig sa hangin, at ang temperatura sa ibabaw. Ang mga nakakaimpluwensyang salik na ito ay ang mga sumusunod:
1. Pagbaba ng temperatura:Kapag ang dami ng singaw ng tubig sa hangin ay malapit sa saturation, ang anumang maliit na pagbaba sa temperatura o pagtaas ng dami ng singaw ng tubig ay maaaring magdulot ng condensation. Halimbawa, ang mga pagbabago sa temperatura sa incubator ay maaaring humantong sa pagbuo ng condensate, kaya ang temperatura ay mas matatag na incubator ay magkakaroon ng nagbabawal na epekto sa pagbuo ng condensate.
2. lokal na temperatura sa ibabaw sa ibaba ng temperatura ng dew point:Ang lokal na temperatura sa ibabaw ay mas mababa kaysa sa temperatura ng temperatura ng hamog, ang singaw ng tubig ay mag-condense sa mga patak ng tubig sa mga ibabaw na ito, kaya ang pagkakapareho ng temperatura ng incubator ay magkakaroon ng mas mahusay na pagganap sa pagsugpo ng paghalay.
3. Tumaas na singaw ng tubig:halimbawa, humidification pan at mga lalagyan ng kultura na may malaking halaga ng likido, at ang incubator ay mas mahusay na selyadong, kapag ang dami ng singaw ng tubig sa hangin sa loob ng incubator ay tumaas nang higit sa maximum na kapasidad nito sa kasalukuyang temperatura, kahit na ang temperatura ay nananatiling hindi nagbabago, ang condensation ay bubuo.
Samakatuwid, ang isang incubator ng CO2 na may mahusay na kontrol sa temperatura ay malinaw na may inhibiting effect sa pagbuo ng condensate, ngunit kapag ang kamag-anak na kahalumigmigan ay lumampas sa 95% o kahit na umabot sa saturation, ang posibilidad ng condensation ay tataas nang malaki,samakatuwid, kapag nililinang natin ang mga cell, bilang karagdagan sa pagpili ng isang mahusay na CO2 incubator, dapat nating subukang maiwasan ang panganib ng condensation na dulot ng pagtugis ng mataas na kahalumigmigan.
Oras ng post: Hul-23-2024