中文
Vườn ươm CO2 tạo ra sự ngưng tụ, độ ẩm tương đối quá cao?
Khi chúng ta sử dụng máy ấp trứng CO2 để nuôi dưỡng các tế bào, do sự khác biệt về lượng chất lỏng được thêm vào và chu kỳ nuôi cấy, chúng ta có các yêu cầu khác nhau đối với độ ẩm tương đối trong lò ấp.
Đối với các thí nghiệm sử dụng các tấm nuôi cấy tế bào 96 giếng với chu kỳ nuôi cấy dài, do một lượng nhỏ chất lỏng được thêm vào một giếng duy nhất, có nguy cơ dung dịch nuôi cấy sẽ khô nếu nó bay hơi trong một thời gian dài ở mức 37.
Ví dụ, độ ẩm tương đối cao hơn trong máy ấp trứng, ví dụ, đạt hơn 90%, có thể làm giảm hiệu quả sự bay hơi của chất lỏng, tuy nhiên, một vấn đề mới đã phát sinh, nhiều nhà thí nghiệm nuôi cấy tế bào đã phát hiện ra rằng máy ấp này dễ dàng gây ra sự ngưng tụ trong điều kiện độ ẩm cao, tăng cường sản xuất.
Vì vậy, thế hệ ngưng tụ trong vườn ươm vì độ ẩm tương đối quá cao?
Trước hết, chúng ta cần hiểu khái niệm về độ ẩm tương đối,Độ ẩm tương đối (độ ẩm tương đối, RH)là hàm lượng thực tế của hơi nước trong không khí và tỷ lệ phần trăm hàm lượng hơi nước ở độ bão hòa ở cùng nhiệt độ. Thể hiện trong công thức:
.png)
Tỷ lệ độ ẩm tương đối đại diện cho tỷ lệ của hàm lượng hơi nước trong không khí với hàm lượng tối đa có thể.
Cụ thể:
* 0% rh:Không có hơi nước trong không khí.
* 100% rh:Không khí được bão hòa với hơi nước và không thể giữ thêm hơi nước và sự ngưng tụ sẽ xảy ra.
* 50% rh:Chỉ ra rằng lượng hơi nước hiện tại trong không khí là một nửa lượng hơi nước bão hòa ở nhiệt độ đó. Nếu nhiệt độ là 37 ° C, thì áp suất hơi nước bão hòa là khoảng 6,27 kPa. Do đó, áp suất hơi nước ở độ ẩm tương đối 50% là khoảng 3,135 kPa.
Áp suất hơi nước bão hòalà áp suất được tạo ra bởi hơi trong pha khí khi nước lỏng và hơi của nó ở trạng thái cân bằng động ở một nhiệt độ nhất định.
Cụ thể, khi hơi nước và nước lỏng cùng tồn tại trong một hệ thống khép kín (ví dụ: Vườn ươm Radobio CO2 được đóng kín), các phân tử nước sẽ tiếp tục thay đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí (bay hơi) theo thời gian, đồng thời cũng sẽ tiếp tục thay đổi trạng thái lỏng (ngưng tụ).
Tại một điểm nhất định, tốc độ bay hơi và ngưng tụ là bằng nhau, và áp suất hơi tại thời điểm đó là áp suất hơi nước bão hòa. Nó được đặc trưng bởi
1. Cân bằng động:Khi nước và hơi nước cùng tồn tại trong một hệ thống khép kín, sự bay hơi và ngưng tụ để đạt đến trạng thái cân bằng, áp suất của hơi nước trong hệ thống không còn thay đổi nữa, tại thời điểm này, áp suất của áp suất hơi nước.
2. Sự phụ thuộc nhiệt độ:Áp suất hơi nước bão hòa thay đổi theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng lên, động năng của các phân tử nước tăng lên, nhiều phân tử nước có thể thoát khỏi pha khí, do đó áp suất hơi nước bão hòa tăng lên. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, áp suất hơi nước bão hòa giảm.
3. Đặc điểm:Áp lực nước bão hòa là một tham số đặc trưng vật liệu hoàn toàn, không phụ thuộc vào lượng chất lỏng, chỉ với nhiệt độ.
Một công thức phổ biến được sử dụng để tính toán áp suất hơi nước bão hòa là phương trình antoine:
Đối với nước, hằng số antoine có các giá trị khác nhau cho các phạm vi nhiệt độ khác nhau. Một tập hợp các hằng số phổ biến là:
* A = 8.07131
* B = 1730.63
* C = 233.426
Tập hợp các hằng số này áp dụng cho phạm vi nhiệt độ từ 1 ° C đến 100 ° C.
Chúng ta có thể sử dụng các hằng số này để tính toán rằng áp suất nước bão hòa ở 37 ° C là 6,27 kPa.
Vì vậy, bao nhiêu nước trong không khí ở 37 độ C, ° C) trong trạng thái áp suất hơi nước bão hòa?
Để tính toán hàm lượng khối lượng của hơi nước bão hòa (độ ẩm tuyệt đối), chúng ta có thể sử dụng công thức phương trình Clausius-Clapeyron:
Áp suất hơi nước bão hòa: Ở 37 ° C, áp suất hơi nước bão hòa là 6,27 kPa.
Chuyển đổi nhiệt độ thành Kelvin: T = 37+273,15 = 310,15 K
Thay thế vào công thức:
.png)
Kết quả thu được bằng cách tính toán là khoảng 44,6 g/m³.
Ở 37 ° C, hàm lượng hơi nước (độ ẩm tuyệt đối) khi bão hòa là khoảng 44,6 g/m³. Điều này có nghĩa là mỗi mét khối không khí có thể chứa 44,6 gram hơi nước.
Một vườn ươm CO2 180L sẽ chỉ chứa khoảng 8 gram hơi nước.Khi chảo độ ẩm cũng như các mạch nuôi cấy chứa đầy chất lỏng, độ ẩm tương đối có thể dễ dàng đạt đến các giá trị cao, thậm chí gần với giá trị độ ẩm bão hòa.
Khi độ ẩm tương đối đạt 100%,Hơi nước bắt đầu ngưng tụ. Tại thời điểm này, lượng hơi nước trong không khí đạt đến giá trị tối đa mà nó có thể giữ ở nhiệt độ hiện tại, tức là độ bão hòa. Tăng thêm hơi nước hoặc giảm nhiệt độ khiến hơi nước ngưng tụ vào nước lỏng.
Sự ngưng tụ cũng có thể xảy ra khi độ ẩm tương đối vượt quá 95%,Nhưng điều này phụ thuộc vào các yếu tố khác như nhiệt độ, lượng hơi nước trong không khí và nhiệt độ bề mặt. Những yếu tố ảnh hưởng này như sau:
1. Nhiệt độ giảm:Khi lượng hơi nước trong không khí gần với độ bão hòa, bất kỳ sự giảm nhiệt độ nhỏ hoặc tăng lượng hơi nước có thể gây ra sự ngưng tụ. Ví dụ, sự dao động nhiệt độ trong lò ấp có thể dẫn đến việc tạo ra ngưng tụ, do đó, nhiệt độ ươm tạo ổn định hơn sẽ có tác dụng ức chế đối với việc tạo nước ngưng.
2. Nhiệt độ bề mặt cục bộ dưới nhiệt độ điểm sương:Nhiệt độ bề mặt cục bộ thấp hơn nhiệt độ điểm sương, hơi nước sẽ ngưng tụ vào các giọt nước trên các bề mặt này, do đó độ đồng nhất nhiệt độ của lò ấp sẽ có hiệu suất tốt hơn trong việc ức chế ngưng tụ.
3. Hơi nước tăng:Ví dụ, các thùng chứa chảo ẩm và các thùng nuôi cấy với một lượng lớn chất lỏng, và lò ấp được niêm phong tốt hơn, khi lượng hơi nước trong không khí bên trong lò ấp tăng vượt quá công suất tối đa của nó ở nhiệt độ hiện tại, ngay cả khi nhiệt độ không thay đổi, sẽ được tạo ra.
Do đó, một máy ấp trứng CO2 có kiểm soát nhiệt độ tốt rõ ràng có tác dụng ức chế đối với việc tạo ra ngưng tụ, nhưng khi độ ẩm tương đối vượt quá 95% hoặc thậm chí đạt đến độ bão hòa, khả năng ngưng tụ sẽ tăng đáng kể,Do đó, khi chúng ta nuôi dưỡng các tế bào, ngoài việc chọn một vườn ươm CO2 tốt, chúng ta nên cố gắng tránh nguy cơ ngưng tụ do việc theo đuổi độ ẩm cao.
Thời gian đăng: Tháng 7-23-2024