二氧化碳孵化器会产生凝结，相对湿度是否太高？

当我们使用CO2孵化器培养细胞时，由于添加的液体量和培养周期的差异，我们对孵化器中相对湿度的要求不同。

对于使用具有较长培养周期的96孔细胞培养板的实验，由于少量液体添加到单个孔中，如果培养溶液长时间蒸发在37中，培养溶液可能会变干。 ℃。

例如，孵化器中较高的相对湿度达到90％以上，可以有效地降低液体的蒸发，但是，已经出现了一个新问题，许多细胞培养实验者发现，孵化器易于在高湿度中产生浓度如果不受控制的情况，凝结物的产生将越来越多地积累到细胞培养物，这引起了细菌感染的一定风险。

那么，由于相对湿度太高，孵化器中的凝结会产生吗？

首先，我们需要了解相对湿度的概念，相对湿度（相对湿度，RH）是空气中水蒸气的实际含量，以及在相同温度下饱和时水蒸气含量的百分比。在公式中表达：

相对湿度的百分比表示空气中的水蒸气含量与最大可能含量的比率。

具体来说：

* 0％RH：空气中没有水蒸气。

* 100％RH：空气充满水蒸气饱和，无法容纳更多的水蒸气，并且会发生凝结。

* 50％RH：表明空气中的水蒸气的当前量是该温度下饱和水蒸气量的一半。如果温度为37°C，则饱和的水蒸气压力约为6.27 kPa。因此，相对湿度为50％的水蒸气压力约为3.135 kPa。

饱和水蒸气压力是在液相水及其蒸气在一定温度下处于动态平衡时，是气相中蒸气产生的压力。

具体而言，当水蒸气和液态水在封闭系统中并存（例如，凝固的Radobio CO2孵化器）时，随着时间的推移，水分子将继续从液态到气态状态（蒸发），而气态水分子也会继续变化。将继续变为液态（冷凝）。

在某个时候，蒸发和冷凝的速率相等，当时的蒸气压为饱和的水蒸气压力。它的特征是

1。动态平衡：当水和水蒸气在封闭的系统中共存，蒸发和凝结以达到平衡时，系统中水蒸气的压力不再发生变化，此时，压力为饱和的水蒸气压力。

2。温度依赖性：饱和水蒸气压力随温度而变化。当温度升高时，水分子的动能会增加，更多的水分子可以逸出到气相，因此饱和的水蒸气压力增加。相反，当温度降低时，饱和的水蒸气压力会降低。

3。特征：饱和水压是纯粹的材料特征参数，不仅取决于液体的量，仅在温度下。

用于计算饱和水蒸气压力的常见公式是Antoine方程：

对于水，Antoine常数对于不同的温度范围具有不同的值。一组常数是：

* a = 8.07131

* B = 1730.63

* C = 233.426

这组常数适用于从1°C到100°C的温度范围。

我们可以使用这些常数来计算37°C下的饱和水压为6.27 kPa。

那么，在37摄氏度（°C）的空气中，在饱和水蒸气压力状态下有多少水？

为了计算饱和水蒸气的质量含量（绝对湿度），我们可以使用Clausius-Clapeyron方程：

饱和水蒸气压力：在37°C下，饱和水蒸气压力为6.27 kPa。

将温度转换为开尔文：t = 37+273.15 = 310.15 k

替换为公式：

通过计算获得的结果约为44.6 g/m³。

在37°C时，饱和时的水蒸气含量（绝对湿度）约为44.6 g/m³。这意味着每个立方米的空气都可以容纳44.6克水蒸气。

180L CO2孵化器只能容纳约8克水蒸气。当加湿锅和培养容器充满液体时，相对湿度很容易达到高值，甚至接近饱和湿度值。

当相对湿度达到100％时，水蒸气开始凝结。在这一点上，空气中的水蒸气量达到当前温度下可以保持的最大值，即饱和。水蒸气的进一步增加或温度降低会导致水蒸气凝结到液态水中。

当相对湿度超过95％时，也可能发生凝结但这取决于其他因素，例如温度，空气中的水蒸气量和表面温度。这些影响因素如下：

1。温度降低：当空气中的水蒸气量接近饱和时，温度的任何小降低或水蒸气量的增加都可能导致冷凝水。例如，孵化器中的温度波动可能导致冷凝物的产生，因此温度更稳定的孵化器将对凝结物的产生产生抑制作用。

2。露水点温度以下的局部表面温度：局部表面温度低于露点温度，水蒸气将凝结成这些表面上的水滴，因此孵化器的温度均匀性在抑制冷凝时的性能更好。

3。水蒸气增加：例如，当孵化器内部的空气中的水蒸气量增加到当前温度下的最大容量，即使温度保持不变时，将产生冷凝。

因此，具有良好温度控制的二氧化碳培养箱显然对冷凝物的产生有抑制作用，但是当相对湿度超过95％甚至达到饱和度时，冷凝的可能性将大大增加，因此，当我们培养细胞时，除了选择良好的二氧化碳孵化器外，我们还应尝试避免通过追求高湿度带来的冷凝风险。

发布时间：7月23日至2024年

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