একটি CO2 ইনকিউবেটর ঘনীভবন উৎপন্ন করে, আপেক্ষিক আর্দ্রতা কি খুব বেশি?
যখন আমরা কোষ চাষের জন্য CO2 ইনকিউবেটর ব্যবহার করি, তখন যোগ করা তরলের পরিমাণ এবং কালচার চক্রের পার্থক্যের কারণে, ইনকিউবেটারে আপেক্ষিক আর্দ্রতার জন্য আমাদের বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তা থাকে।
দীর্ঘ কালচার চক্র সহ ৯৬-ওয়েল সেল কালচার প্লেট ব্যবহার করে পরীক্ষা-নিরীক্ষার ক্ষেত্রে, একটি একক কূপে অল্প পরিমাণে তরল যোগ করার কারণে, ৩৭ ℃ তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময় ধরে বাষ্পীভূত হলে কালচার দ্রবণটি শুকিয়ে যাওয়ার ঝুঁকি থাকে।
উদাহরণস্বরূপ, ইনকিউবেটারে উচ্চ আপেক্ষিক আর্দ্রতা, 90% এর বেশি পৌঁছালে, তরলের বাষ্পীভবন কার্যকরভাবে কমাতে পারে, তবে, একটি নতুন সমস্যা দেখা দিয়েছে। অনেক কোষ সংস্কৃতি পরীক্ষাবিদ দেখেছেন যে উচ্চ আর্দ্রতার পরিস্থিতিতে ইনকিউবেটারটি ঘনীভূত করা সহজ, যদি অনিয়ন্ত্রিত হয় তবে ঘনীভূত উৎপাদন আরও বেশি করে জমা হবে, কোষ সংস্কৃতিতে ব্যাকটেরিয়া সংক্রমণের একটি নির্দিষ্ট ঝুঁকি নিয়ে এসেছে।
তাহলে, ইনকিউবেটারে ঘনীভবনের উৎপত্তি কি আপেক্ষিক আর্দ্রতা খুব বেশি হওয়ার কারণে?
প্রথমত, আমাদের আপেক্ষিক আর্দ্রতার ধারণাটি বুঝতে হবে,আপেক্ষিক আর্দ্রতা (আপেক্ষিক আর্দ্রতা, RH)একই তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত অবস্থায় বাতাসে জলীয় বাষ্পের প্রকৃত পরিমাণ এবং জলীয় বাষ্পের পরিমাণের শতাংশ। সূত্রে প্রকাশ করা হয়েছে:
.png)
আপেক্ষিক আর্দ্রতার শতাংশ বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাণের সাথে সর্বাধিক সম্ভাব্য পরিমাণের অনুপাতকে প্রতিনিধিত্ব করে।
বিশেষ করে:
* ০% আরএইচ:বাতাসে জলীয় বাষ্প নেই।
* ১০০% আরএইচ:বাতাস জলীয় বাষ্পে পরিপূর্ণ এবং বেশি জলীয় বাষ্প ধরে রাখতে পারে না এবং ঘনীভবন ঘটবে।
* ৫০% আরএইচ:ইঙ্গিত দেয় যে বাতাসে জলীয় বাষ্পের বর্তমান পরিমাণ সেই তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের পরিমাণের অর্ধেক। যদি তাপমাত্রা 37°C হয়, তাহলে সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ প্রায় 6.27 kPa। অতএব, 50% আপেক্ষিক আর্দ্রতায় জলীয় বাষ্পের চাপ প্রায় 3.135 kPa।
স্যাচুরেটেড জলীয় বাষ্পের চাপযখন তরল জল এবং এর বাষ্প একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গতিশীল ভারসাম্যে থাকে, তখন গ্যাস পর্যায়ে বাষ্প দ্বারা উৎপন্ন চাপ।
বিশেষ করে, যখন জলীয় বাষ্প এবং তরল জল একটি বদ্ধ ব্যবস্থায় (যেমন, একটি ভালভাবে বন্ধ রাডোবিও CO2 ইনকিউবেটর) সহাবস্থান করে, তখন জলের অণুগুলি সময়ের সাথে সাথে তরল অবস্থা থেকে গ্যাসীয় অবস্থায় (বাষ্পীভবন) পরিবর্তিত হতে থাকবে, একই সাথে গ্যাসীয় জলের অণুগুলিও তরল অবস্থায় (ঘনীভূতকরণ) পরিবর্তিত হতে থাকবে।
একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে, বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবনের হার সমান হয় এবং সেই বিন্দুতে বাষ্পের চাপ হল সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ। এটি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়
১. গতিশীল ভারসাম্য:যখন জল এবং জলীয় বাষ্প একটি বদ্ধ ব্যবস্থায় সহাবস্থান করে, বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন ভারসাম্যে পৌঁছানোর জন্য, তখন সিস্টেমে জলীয় বাষ্পের চাপ আর পরিবর্তিত হয় না, এই সময়ে চাপটি হল সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ।
2. তাপমাত্রা নির্ভরতা:তাপমাত্রার সাথে সাথে সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ পরিবর্তিত হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে জলের অণুগুলির গতিশক্তি বৃদ্ধি পায়, আরও জলের অণু গ্যাস পর্যায়ে চলে যেতে পারে, ফলে সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ বৃদ্ধি পায়। বিপরীতভাবে, তাপমাত্রা হ্রাস পেলে, সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ হ্রাস পায়।
3. বৈশিষ্ট্য:স্যাচুরেটেড জলের চাপ একটি সম্পূর্ণরূপে উপাদান বৈশিষ্ট্যগত পরামিতি, তরলের পরিমাণের উপর নির্ভর করে না, শুধুমাত্র তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।
স্যাচুরেটেড জলীয় বাষ্পের চাপ গণনা করার জন্য ব্যবহৃত একটি সাধারণ সূত্র হল অ্যান্টোইন সমীকরণ:
জলের ক্ষেত্রে, বিভিন্ন তাপমাত্রার পরিসরের জন্য অ্যান্টোইন ধ্রুবকের মান ভিন্ন। ধ্রুবকের একটি সাধারণ সেট হল:
* এ=৮.০৭১৩১
* বি=১৭৩০.৬৩
* সি=২৩৩.৪২৬
এই ধ্রুবক সেটটি ১°C থেকে ১০০°C তাপমাত্রার পরিসরে প্রযোজ্য।
এই ধ্রুবকগুলি ব্যবহার করে আমরা গণনা করতে পারি যে 37°C তাপমাত্রায় স্যাচুরেটেড জলের চাপ 6.27 kPa।
তাহলে, ৩৭ ডিগ্রি সেলসিয়াস (°C) তাপমাত্রায় স্যাচুরেটেড জলীয় বাষ্পের চাপে বাতাসে কত জল থাকে?
সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের ভর পরিমাণ (পরম আর্দ্রতা) গণনা করতে, আমরা ক্লসিয়াস-ক্ল্যাপিরন সমীকরণ সূত্রটি ব্যবহার করতে পারি:
সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ: ৩৭° সেলসিয়াসে, সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ ৬.২৭ kPa হয়।
তাপমাত্রাকে কেলভিনে রূপান্তর করা: T=37+273.15=310.15 K
সূত্রে প্রতিস্থাপন:
.png)
গণনা করে প্রাপ্ত ফলাফল প্রায় 44.6 গ্রাম/মি³।
৩৭° সেলসিয়াসে, সম্পৃক্ত অবস্থায় জলীয় বাষ্পের পরিমাণ (পরম আর্দ্রতা) প্রায় ৪৪.৬ গ্রাম/ঘনমিটার। এর মানে হল প্রতি ঘনমিটার বাতাস ৪৪.৬ গ্রাম জলীয় বাষ্প ধারণ করতে পারে।
একটি ১৮০ লিটার CO2 ইনকিউবেটর মাত্র ৮ গ্রাম জলীয় বাষ্প ধারণ করতে পারে।যখন আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ প্যান এবং কালচার পাত্র তরল পদার্থ দিয়ে পূর্ণ করা হয়, তখন আপেক্ষিক আর্দ্রতা সহজেই উচ্চ মান পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, এমনকি স্যাচুরেশন আর্দ্রতার মানের কাছাকাছিও।
যখন আপেক্ষিক আর্দ্রতা ১০০% এ পৌঁছায়,জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হতে শুরু করে। এই সময়ে, বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বর্তমান তাপমাত্রায় ধারণ করতে পারে এমন সর্বোচ্চ মান অর্থাৎ স্যাচুরেশনে পৌঁছায়। জলীয় বাষ্পের আরও বৃদ্ধি বা তাপমাত্রা হ্রাসের ফলে জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হয়ে তরল পানিতে পরিণত হয়।
আপেক্ষিক আর্দ্রতা ৯৫% ছাড়িয়ে গেলেও ঘনীভবন ঘটতে পারে,তবে এটি তাপমাত্রা, বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ এবং পৃষ্ঠের তাপমাত্রার মতো অন্যান্য কারণের উপর নির্ভর করে। এই প্রভাবক কারণগুলি নিম্নরূপ:
১. তাপমাত্রা হ্রাস:যখন বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ সম্পৃক্ততার কাছাকাছি থাকে, তখন তাপমাত্রায় সামান্য হ্রাস বা জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বৃদ্ধির ফলে ঘনীভবন ঘটতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ইনকিউবেটারে তাপমাত্রার ওঠানামার ফলে ঘনীভবন তৈরি হতে পারে, তাই তাপমাত্রা আরও স্থিতিশীল থাকলে ইনকিউবেটার ঘনীভবন তৈরিতে বাধা সৃষ্টি করবে।
২. শিশির বিন্দুর তাপমাত্রার নিচে স্থানীয় পৃষ্ঠের তাপমাত্রা:স্থানীয় পৃষ্ঠের তাপমাত্রা শিশির বিন্দুর তাপমাত্রার চেয়ে কম হলে, জলীয় বাষ্প এই পৃষ্ঠগুলিতে জলের ফোঁটায় ঘনীভূত হবে, তাই ইনকিউবেটারের তাপমাত্রার অভিন্নতা ঘনীভবন প্রতিরোধে আরও ভাল কর্মক্ষমতা অর্জন করবে।
৩. জলীয় বাষ্প বৃদ্ধি:উদাহরণস্বরূপ, আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ প্যান এবং প্রচুর পরিমাণে তরলযুক্ত কালচার পাত্র, এবং ইনকিউবেটরটি আরও ভালভাবে সিল করা হয়, যখন ইনকিউবেটরের ভিতরে বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বর্তমান তাপমাত্রায় তার সর্বোচ্চ ধারণক্ষমতার চেয়ে বেশি হয়ে যায়, এমনকি যদি তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে, তবুও ঘনীভবন তৈরি হবে।
অতএব, ভালো তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সহ একটি CO2 ইনকিউবেটর স্পষ্টতই ঘনীভূতকরণের উৎপাদনের উপর একটি বাধামূলক প্রভাব ফেলে, কিন্তু যখন আপেক্ষিক আর্দ্রতা 95% ছাড়িয়ে যায় বা এমনকি স্যাচুরেশনে পৌঁছায়, তখন ঘনীভূতকরণের সম্ভাবনা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে,অতএব, যখন আমরা কোষ চাষ করি, তখন একটি ভালো CO2 ইনকিউবেটর বেছে নেওয়ার পাশাপাশি, উচ্চ আর্দ্রতার কারণে ঘনীভবনের ঝুঁকি এড়াতে আমাদের চেষ্টা করা উচিত।
পোস্টের সময়: জুলাই-২৩-২০২৪