CO2 inkubagailu batek kondentsazioa sortzen du, hezetasun erlatiboa altuegia al da?
Zelulak hazteko CO2 inkubagailua erabiltzen dugunean, gehitzen den likido kantitatearen eta kultura-zikloaren arteko aldea dela eta, inkubagailuko hezetasun erlatiboari buruzko eskakizun desberdinak ditugu.
96 putzuko zelula-kultura plakak eta kultura-ziklo luzea erabiltzen dituzten esperimentuetan, putzu bakarrera gehitzen den likido kantitate txikia dela eta, kultura-soluzioa lehortzeko arriskua dago 37 ℃-tan denbora luzez lurruntzen bada.
Inkubagailuan hezetasun erlatibo handiagoak, adibidez, % 90etik gora iristeak likidoaren lurrunketa eraginkortasunez murriztu dezake, baina arazo berri bat sortu da: zelula-kulturako esperimental askok aurkitu dute inkubagailuan erraza dela kondentsatua ekoiztea hezetasun handiko baldintzetan; kondentsatu-ekoizpena kontrolatu gabe badago, gero eta gehiago metatuko dela, eta zelula-kulturak bakterioen infekzio arriskua dakar.
Beraz, inkubagailuan kondentsazioa sortzea hezetasun erlatiboa altuegia delako al da?
Lehenik eta behin, hezetasun erlatiboaren kontzeptua ulertu behar dugu,hezetasun erlatiboa (Hezetasun erlatiboa, RH)airean dagoen ur-lurrunaren benetako edukia eta tenperatura berean saturazio-ur-lurrunaren edukiaren ehunekoa da. Formula honetan adierazita:
.png)
hezetasun erlatiboaren ehunekoak airean dagoen ur-lurrunaren edukiaren eta gehienezko eduki posiblearen arteko erlazioa adierazten du.
Zehazki:
* % 0ko RH:Ez dago ur-lurrunik airean.
* %100eko RH:Airea ur-lurrunez saturatuta dago eta ezin du ur-lurrun gehiago eduki eta kondentsazioa sortuko da.
* % 50eko RH:Adierazten du airean dagoen ur-lurrun kantitatea tenperatura horretan dagoen ur-lurrun saturatuaren erdia dela. Tenperatura 37 °C bada, orduan ur-lurrun saturatuaren presioa 6,27 kPa ingurukoa da. Beraz, % 50eko hezetasun erlatiboan dagoen ur-lurrunaren presioa 3,135 kPa ingurukoa da.
Ur-lurrun saturatuaren presioapresioa da, ur likidoa eta bere lurruna tenperatura jakin batean oreka dinamikoan daudenean gas fasean dagoen lurrunak sortzen duena.
Zehazki, ur-lurruna eta ur likidoa sistema itxi batean elkarrekin bizi direnean (adibidez, ondo itxitako Radobio CO2 inkubagailu batean), ur molekulak egoera likidotik egoera gaseosora aldatzen jarraituko dute denborarekin (lurrunketa), eta, aldi berean, ur molekula gaseosoek egoera likidora aldatzen jarraituko dute (kondentsazioa).
Puntu jakin batean, lurruntze- eta kondentsazio-tasak berdinak dira, eta puntu horretako lurrun-presioa ur-lurrun saturatuaren presioa da. Honela ezaugarritzen da:
1. oreka dinamikoa:Ura eta ur-lurruna sistema itxi batean elkarrekin bizi direnean, lurrunketa eta kondentsazioa orekara iristeko, sistemako ur-lurrunaren presioa ez da aldatzen, une horretan presioa ur-lurrun saturatuaren presioa da.
2. tenperaturarekiko menpekotasuna:Ur-lurrun saturatuaren presioa tenperaturarekin aldatzen da. Tenperatura igotzen denean, ur molekulen energia zinetikoa handitzen da, ur molekula gehiagok ihes egin dezakete gas fasera, beraz, ur-lurrun saturatuaren presioa handitzen da. Alderantziz, tenperatura jaisten denean, ur-lurrun saturatuaren presioa gutxitzen da.
3. Ezaugarriak:Ur saturatuaren presioa parametro karakteristiko material hutsa da, ez dago likido kantitatearen araberakoa, tenperaturaren araberakoa baizik.
Ur-lurrun saturatuaren presioa kalkulatzeko erabiltzen den formula arrunta Antoine ekuazioa da:
Urarentzat, Antoine konstanteak balio desberdinak ditu tenperatura-tarte desberdinetarako. Konstante multzo ohikoenak hauek dira:
* A=8.07131
* B=1730,63
* C=233.426
Konstante multzo hau 1 °C-tik 100 °C-ra bitarteko tenperatura-tarteari aplikatzen zaio.
Konstante hauek erabil ditzakegu 37 °C-tan ur saturatuaren presioa 6,27 kPa dela kalkulatzeko.
Beraz, zenbat ur dago airean 37 gradu Celsius (°C) eta ur-lurrun-presio saturatuan?
Ur-lurrun saturatuaren (hezetasun absolutua) masa-edukia kalkulatzeko, Clausius-Clapeyron ekuazioaren formula erabil dezakegu:
Ur-lurrun saturatuaren presioa: 37 °C-tan, ur-lurrun saturatuaren presioa 6,27 kPa da.
Tenperatura Kelvinetara bihurtuz: T=37+273.15=310.15 K
Formulan ordezkapena:
.png)
kalkuluaren bidez lortutako emaitza 44,6 g/m³ ingurukoa da.
37 °C-tan, saturazio-egoeran dagoen ur-lurrunaren edukia (hezetasun absolutua) 44,6 g/m³ ingurukoa da. Horrek esan nahi du aire metro kubiko bakoitzak 44,6 gramo ur-lurrun eduki ditzakeela.
180 litroko CO2 inkubagailu batek 8 gramo ur-lurrun inguru baino ez ditu edukiko.Hezetze-ontzia eta hazkuntza-ontziak likidoz betetzen direnean, hezetasun erlatiboak balio altuak erraz har ditzake, saturazio-hezetasun balioetatik gertu ere.
Hezetasun erlatiboa %100era iristen denean,ur-lurruna kondentsatzen hasten da. Puntu honetan, airean dagoen ur-lurrun kantitatea uneko tenperaturan eduki dezakeen balio maximora iristen da, hau da, saturaziora. Ur-lurrunaren igoera gehiagok edo tenperaturaren jaitsierak ur-lurruna ur likidoan kondentsatzea eragiten du.
Kondentsazioa ere gerta daiteke hezetasun erlatiboa % 95etik gorakoa denean,baina hau beste faktore batzuen araberakoa da, hala nola tenperaturaren, airean dagoen ur-lurrunaren kantitatearen eta gainazaleko tenperaturaren araberakoa. Eragile hauek hauek dira:
1. Tenperaturaren jaitsiera:Airean dagoen ur-lurrunaren kantitatea saturaziotik gertu dagoenean, tenperaturaren edozein jaitsiera txikik edo ur-lurrunaren kantitatea handitzeak kondentsazioa eragin dezake. Adibidez, inkubagailuko tenperatura-gorabeherek kondentsazioa sortzea eragin dezakete, beraz, tenperatura egonkorragoa bada, inkubagailuan kondentsazio-sorkuntza inhibitzen duen efektua izango da.
2. gainazaleko tenperatura lokala ihintz-puntuaren azpitik:Tokiko gainazaleko tenperatura ihintz-puntuko tenperatura baino baxuagoa bada, ur-lurruna ur-tantatan kondentsatuko da gainazal horietan, beraz, inkubagailuaren tenperatura-uniformetasunak errendimendu hobea izango du kondentsazioa inhibitzeko.
3. Ur-lurrunaren igoera:Adibidez, hezetze-ontzia eta likido-kantitate handiko kultura-ontziak, eta inkubagailua hobeto zigilatuta dagoenean, inkubagailuaren barruko airean dagoen ur-lurrunaren kantitatea uneko tenperaturan bere gehienezko edukieratik gora handitzen denean, tenperatura aldatu gabe jarraitzen badu ere, kondentsazioa sortuko da.
Beraz, tenperatura-kontrol ona duen CO2 inkubagailu batek kondentsatua sortzea inhibitzeko efektua du, baina hezetasun erlatiboa % 95etik gorakoa denean edo saturaziora iristen denean, kondentsazio-aukera nabarmen handituko da.beraz, zelulak lantzen ditugunean, CO2 inkubagailu ona aukeratzeaz gain, hezetasun handia bilatzeagatik dakarren kondentsazio arriskua saihesteko ahalegina egin behar dugu.
Argitaratze data: 2024ko uztailak 23