Niyə CO2 inkubatorumda kondensasiya var?
İstifadə etdiyimiz zamanCO2 inkubatoruƏlavə edilən maye miqdarı və becərmə dövrü arasındakı fərqə görə hüceyrələri becərmək üçün inkubatordakı nisbi rütubətə fərqli tələblərimiz var.
Uzun bir kultura dövrünə malik 96 quyulu hüceyrə kulturası lövhələrindən istifadə edən təcrübələr üçün, tək bir quyuya az miqdarda maye əlavə edildiyi üçün, kultura məhlulunun 37 ℃-də uzun müddət buxarlanması halında quruması riski var.
Məsələn, inkubatorda daha yüksək nisbi rütubətin 90%-dən çox olması mayenin buxarlanmasını effektiv şəkildə azalda bilər, lakin yeni bir problem ortaya çıxdı, bir çox hüceyrə kulturası təcrübəçisi inkubatorun yüksək rütubət şəraitində kondensat istehsal etməsini asanlaşdırdığını, nəzarətsiz olduqda kondensat istehsalının getdikcə daha çox toplanacağını və hüceyrə kulturasına müəyyən bir bakterial infeksiya riski gətirdiyini aşkar etdi.
Beləliklə, inkubatorda kondensasiyanın əmələ gəlməsi nisbi rütubətin çox yüksək olması ilə bağlıdırmı?
Əvvəlcə nisbi rütubət anlayışını başa düşməliyik,nisbi rütubət (Nisbi rütubət, RH)havadakı su buxarının faktiki tərkibi və eyni temperaturda doyma zamanı su buxarının faizidir. Düsturla ifadə olunur:
.png)
Nisbi rütubətin faizi havadakı su buxarının miqdarının mümkün olan maksimum miqdarına nisbətini təmsil edir.
Xüsusilə:
* 0% RH:Havada su buxarı yoxdur.
* 100% RH:Hava su buxarı ilə doymuşdur və daha çox su buxarını saxlaya bilmir və kondensasiya yaranacaq.
* 50% RH:Havadakı cari su buxarının miqdarının həmin temperaturda doymuş su buxarının miqdarının yarısı olduğunu göstərir. Əgər temperatur 37°C-dirsə, doymuş su buxarının təzyiqi təxminən 6,27 kPa-dır. Buna görə də, nisbi rütubətin 50%-də su buxarının təzyiqi təxminən 3,135 kPa-dır.
Doymuş su buxarının təzyiqimaye su və onun buxarı müəyyən bir temperaturda dinamik tarazlıqda olduqda qaz fazasında buxarın yaratdığı təzyiqdir.
Xüsusilə, su buxarı və maye su qapalı sistemdə (məsələn, yaxşı qapalı Radobio CO2 inkubatoru) birlikdə mövcud olduqda, su molekulları zamanla maye halından qaz halına (buxarlanma) dəyişməyə davam edəcək, eyni zamanda qaz halındakı su molekulları da maye halına (kondensasiya) dəyişməyə davam edəcək.
Müəyyən bir nöqtədə buxarlanma və kondensasiya sürətləri bərabərdir və həmin nöqtədəki buxar təzyiqi doymuş su buxarının təzyiqidir. Bu, aşağıdakılarla xarakterizə olunur:
1. dinamik tarazlıq:Qapalı sistemdə su və su buxarı birlikdə mövcud olduqda, buxarlanma və kondensasiya tarazlığa çatdıqda, sistemdəki su buxarının təzyiqi artıq dəyişmir, bu zaman təzyiq doymuş su buxarının təzyiqidir.
2. temperaturdan asılılıq:Doymuş su buxarının təzyiqi temperaturla dəyişir. Temperatur artdıqda su molekullarının kinetik enerjisi artır, daha çox su molekulu qaz fazasına çıxa bilər, beləliklə, doymuş su buxarının təzyiqi artır. Əksinə, temperatur azaldıqda doymuş su buxarının təzyiqi azalır.
3. Xüsusiyyətlər:Doymuş suyun təzyiqi tamamilə material xarakterik bir parametrdir, maye miqdarından deyil, yalnız temperaturdan asılıdır.
Doymuş su buxarının təzyiqini hesablamaq üçün istifadə olunan ümumi bir düstur Antuan tənliyidir:
Su üçün Antuan sabiti müxtəlif temperatur diapazonları üçün fərqli dəyərlərə malikdir. Ümumi sabitlər dəsti bunlardır:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Bu sabitlər dəsti 1°C ilə 100°C arasındakı temperatur diapazonuna aiddir.
Bu sabitlərdən istifadə edərək 37°C-də doymuş su təzyiqinin 6,27 kPa olduğunu hesablaya bilərik.
Bəs, doymuş su buxarı təzyiqi vəziyyətində 37 dərəcə Selsi (°C) temperaturda havada nə qədər su var?
Doymuş su buxarının kütlə tərkibini (mütləq rütubət) hesablamaq üçün Klauzius-Klapeyron tənlik düsturundan istifadə edə bilərik:
Doymuş su buxarının təzyiqi: 37°C-də doymuş su buxarının təzyiqi 6,27 kPa-dır.
Temperaturun Kelvinə çevrilməsi: T=37+273.15=310.15 K
Düsturun yerinə qoyulması:
.png)
Hesablama ilə əldə edilən nəticə təxminən 44,6 q/m³-dir.
37°C-də doyma zamanı su buxarının miqdarı (mütləq rütubət) təxminən 44,6 q/m³-dir. Bu o deməkdir ki, havanın hər kubmetrində 44,6 qram su buxarı ola bilər.
180 litrlik CO2 inkubatoru yalnız 8 qram su buxarı tutacaq.Nəmləndirmə qabı və kultura qabları mayelərlə doldurulduqda, nisbi rütubət asanlıqla yüksək dəyərlərə, hətta doyma rütubət dəyərlərinə yaxın dəyərlərə çata bilər.
Nisbi rütubət 100%-ə çatdıqdasu buxarı kondensasiya olunmağa başlayır. Bu nöqtədə havadakı su buxarının miqdarı cari temperaturda, yəni doyma vəziyyətində saxlaya biləcəyi maksimum dəyərə çatır. Su buxarının daha da artması və ya temperaturun azalması su buxarının maye suya çevrilməsinə səbəb olur.
Nisbi rütubət 95%-dən çox olduqda da kondensasiya yarana bilər.lakin bu, temperatur, havadakı su buxarının miqdarı və səth temperaturu kimi digər amillərdən asılıdır. Bu təsir edən amillər aşağıdakılardır:
1. Temperaturun azalması:Havadakı su buxarının miqdarı doyma həddinə yaxın olduqda, temperaturun hər hansı bir kiçik azalması və ya artması kondensasiyanın yaranmasına səbəb ola bilər. Məsələn, inkubatordakı temperatur dalğalanmaları kondensatın əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər, buna görə də temperatur daha sabitdirsə, inkubator kondensatın əmələ gəlməsinə mane olur.
2. şeh nöqtəsi temperaturundan aşağı olan yerli səth temperaturu:Yerli səth temperaturu şeh nöqtəsi temperaturundan aşağı olduqda, su buxarı bu səthlərdə su damcılarına çevriləcək, buna görə də inkubatorun temperatur vahidliyi kondensasiyanın qarşısını almaqda daha yaxşı performans göstərəcək.
3. Artan su buxarı:Məsələn, nəmləndirmə qabı və çox miqdarda maye olan becərmə qabları və inkubator daha yaxşı möhürlənir. İnkubatorun içərisindəki havadakı su buxarının miqdarı cari temperaturda maksimum tutumundan artıq olduqda, temperatur dəyişməz qalsa belə, kondensasiya yaranacaq.
Buna görə də, yaxşı temperatur nəzarətinə malik CO2 inkubatoru, açıq-aydın ki, kondensatın əmələ gəlməsinə mane olur, lakin nisbi rütubət 95%-dən çox olduqda və ya hətta doyma səviyyəsinə çatdıqda, kondensasiya ehtimalı əhəmiyyətli dərəcədə artacaq.Buna görə də, hüceyrələri becərərkən, yaxşı bir CO2 inkubatoru seçməklə yanaşı, yüksək rütubətin ardınca düşən kondensasiya riskindən də qaçınmağa çalışmalıyıq.
Yazı vaxtı: 23 iyul 2024