中文
Una incubadora de CO2 produeix condensació, la humitat relativa és massa alta?
Quan utilitzem la incubadora de CO2 per conrear cèl·lules, a causa de la diferència en la quantitat de líquid afegit i el cicle de cultiu, tenim diferents requisits per a la humitat relativa de la incubadora.
Per a experiments que utilitzin plaques de cultiu cel·lulars de 96 pous amb un cicle de cultiu llarg, a causa de la petita quantitat de líquid afegit a un sol pou, hi ha el risc que la solució de cultiu s’assequi si s’evapora durant un llarg període de temps a 37 ℃.
Una humitat relativa més elevada a la incubadora, per exemple, per arribar a més del 90%, pot reduir eficaçment l’evaporació del líquid, però, un nou problema ha sorgit, molts experimentals de cultiu cel·lular han trobat que la incubadora és fàcil produir condensat en condicions d’humitat elevada, la producció de condensat si no es controla, acumularà cada cop més, a la cultura cel·lular ha comportat un cert risc d’infecció bacteriana.
Per tant, la generació de condensació a la incubadora és perquè la humitat relativa és massa alta?
En primer lloc, hem d’entendre el concepte d’humitat relativa,Humitat relativa (humitat relativa, RH)és el contingut real del vapor d’aigua a l’aire i el percentatge de contingut de vapor d’aigua a la saturació a la mateixa temperatura. Expressat en la fórmula:
.png)
El percentatge d’humitat relativa representa la relació del contingut de vapor d’aigua a l’aire amb el màxim contingut possible.
Concretament:
* 0% RH:No hi ha vapor d’aigua a l’aire.
* 100% RH:L’aire està saturat de vapor d’aigua i no pot contenir més vapor d’aigua i es produirà condensació.
* 50% RH:Indica que la quantitat actual de vapor d’aigua a l’aire és la meitat de la quantitat de vapor d’aigua saturat a aquesta temperatura. Si la temperatura és de 37 ° C, la pressió de vapor d’aigua saturada és d’uns 6,27 kPa. Per tant, la pressió de vapor d’aigua a un 50% d’humitat relativa és d’uns 3,135 kPa.
Pressió de vapor d’aigua saturadaés la pressió generada per vapor en fase gasosa quan l’aigua líquida i el seu vapor estan en equilibri dinàmic a una determinada temperatura.
Concretament, quan el vapor d’aigua i l’aigua líquida conviuen en un sistema tancat (per exemple, una incubadora de Radobio CO2 ben tancada), les molècules d’aigua continuaran canviant d’estat líquid a l’estat gasós (evaporació) amb el pas del temps, mentre que també les molècules d’aigua gasoses continuaran canviant a l’estat líquid (condensació).
En un moment determinat, les taxes d’evaporació i condensació són iguals i la pressió de vapor en aquest punt és la pressió de vapor d’aigua saturada. Es caracteritza per
1. Equilibri dinàmic:Quan l’aigua i el vapor d’aigua conviuen en un sistema tancat, l’evaporació i la condensació per arribar a l’equilibri, la pressió del vapor d’aigua al sistema ja no canvia, en aquest moment la pressió és la pressió de vapor d’aigua saturada.
2. Dependència de la temperatura:La pressió de vapor d’aigua saturada canvia amb la temperatura. Quan la temperatura augmenta, l’energia cinètica de les molècules d’aigua augmenta, més molècules d’aigua poden escapar a la fase gasosa, de manera que la pressió de vapor d’aigua saturada augmenta. Per contra, quan la temperatura disminueix, la pressió de vapor d’aigua saturada disminueix.
3. Característiques:La pressió de l’aigua saturada és un paràmetre característic purament material, no depèn de la quantitat de líquid, només amb la temperatura.
Una fórmula comuna que s’utilitza per calcular la pressió de vapor d’aigua saturada és l’equació antoina:
Per a l’aigua, la constant d’Antoine té valors diferents per a diferents intervals de temperatura. Un conjunt comú de constants són:
* A = 8.07131
* B = 1730,63
* C = 233.426
Aquest conjunt de constants s'aplica a la temperatura oscil·lant d'1 ° C a 100 ° C.
Podem utilitzar aquestes constants per calcular que la pressió d’aigua saturada a 37 ° C és de 6,27 kPa.
Aleshores, quanta aigua hi ha a l’aire a 37 graus centígrads (° C) en un estat de pressió de vapor d’aigua saturada?
Per calcular el contingut de massa del vapor d’aigua saturat (humitat absoluta), podem utilitzar la fórmula d’equació de Clausius-Clapeyron:
Pressió de vapor d’aigua saturada: a 37 ° C, la pressió de vapor d’aigua saturada és de 6,27 kPa.
Convertir la temperatura en kelvin: t = 37+273,15 = 310,15 k
Substitució a la fórmula:
.png)
El resultat obtingut per càlcul és d’uns 44,6 g/m³.
A 37 ° C, el contingut de vapor d’aigua (humitat absoluta) a la saturació és d’uns 44,6 g/m³. Això significa que cada metre d'aire cúbic pot contenir 44,6 grams de vapor d'aigua.
Una incubadora de CO2 de 180L només tindrà uns 8 grams de vapor d’aigua.Quan la panoràmica de la humitat i els vaixells de cultiu s’omplen de líquids, la humitat relativa pot arribar fàcilment a valors elevats, fins i tot a prop dels valors d’humitat de saturació.
Quan la humitat relativa arriba al 100%,El vapor d’aigua comença a condensar -se. En aquest punt, la quantitat de vapor d’aigua a l’aire arriba al valor màxim que pot contenir a la temperatura actual, és a dir, la saturació. Els augments més del vapor d’aigua o la disminució de la temperatura fan que el vapor d’aigua es condensi en aigua líquida.
La condensació també es pot produir quan la humitat relativa supera el 95%,Però això depèn d’altres factors com la temperatura, la quantitat de vapor d’aigua a l’aire i la temperatura superficial. Aquests factors influents són els següents:
1. Disminució de la temperatura:Quan la quantitat de vapor d’aigua a l’aire s’aproxima a la saturació, qualsevol petita disminució de la temperatura o augment de la quantitat de vapor d’aigua pot fer que es produeixi condensació. Per exemple, les fluctuacions de temperatura de la incubadora poden conduir a la generació de condensats, de manera que la temperatura és més estable que la incubadora tindrà un efecte inhibidor sobre la generació de condensats.
2 Temperatura de superfície local per sota de la temperatura del punt de rosada:La temperatura de la superfície local és inferior a la temperatura del punt de rosada, el vapor d’aigua es condensarà en gotetes d’aigua en aquestes superfícies, de manera que la uniformitat de temperatura de la incubadora tindrà un millor rendiment en la inhibició de la condensació.
3. Augment del vapor d’aigua:Per exemple, els contenidors de panell d’humidificació i cultiu amb una gran quantitat de líquid i la incubadora es segella millor, quan la quantitat de vapor d’aigua a l’aire dins de la incubadora va augmentar més enllà de la seva capacitat màxima a la temperatura actual, fins i tot si la temperatura es manté sense canvis, es generarà condensació.
Per tant, una incubadora de CO2 amb un bon control de temperatura té, òbviament, un efecte inhibidor sobre la generació de condensat, però quan la humitat relativa supera el 95% o fins i tot arriba a la saturació, la possibilitat de condensació augmentarà significativament,Per tant, quan cultivem cèl·lules, a més d’escollir una bona incubadora de CO2, hauríem d’intentar evitar el risc de condensació provocada per la recerca d’una alta humitat.
Posada Posada: Jul-23-2024