中文
Inkubator CO2 menghasilkan kondensasi, apakah kelembaban relatif terlalu tinggi?
Ketika kami menggunakan inkubator CO2 untuk mengolah sel, karena perbedaan jumlah cairan yang ditambahkan dan siklus kultur, kami memiliki persyaratan yang berbeda untuk kelembaban relatif dalam inkubator.
Untuk percobaan yang menggunakan pelat kultur sel 96-well dengan siklus kultur yang panjang, karena sejumlah kecil cairan yang ditambahkan ke sumur tunggal, ada risiko bahwa solusi kultur akan mengering jika menguap untuk jangka waktu yang lama pada 37 ℃.
Kelembaban relatif yang lebih tinggi dalam inkubator, misalnya, untuk mencapai lebih dari 90%, secara efektif dapat mengurangi penguapan cairan, namun, masalah baru telah muncul, banyak eksperimentalis kultur sel telah menemukan bahwa inkubator mudah untuk menghasilkan kondensat dalam kondisi kelembaban tinggi, produksi kondensat jika tidak terkendali, akan mengakses lebih banyak dan lebih banyak, ke budaya sel telah membawa risiko tertentu.
Jadi, apakah generasi kondensasi dalam inkubator karena kelembaban relatif terlalu tinggi?
Pertama -tama, kita perlu memahami konsep kelembaban relatif,kelembaban relatif (kelembaban relatif, RH)adalah kandungan uap air yang sebenarnya di udara dan persentase kandungan uap air pada saturasi pada suhu yang sama. Diungkapkan dalam formula:
.png)
Persentase kelembaban relatif mewakili rasio kadar uap air di udara dengan kandungan maksimum yang mungkin.
Secara khusus:
* 0% RH:Tidak ada uap air di udara.
* 100% RH:Udara jenuh dengan uap air dan tidak dapat menahan lebih banyak uap air dan kondensasi akan terjadi.
* 50% RH:Menunjukkan bahwa jumlah uap air saat ini di udara adalah setengah dari jumlah uap air jenuh pada suhu itu. Jika suhunya 37 ° C, maka tekanan uap air jenuh adalah sekitar 6,27 kPa. Oleh karena itu, tekanan uap air pada kelembaban relatif 50% adalah sekitar 3,135 kPa.
Tekanan uap air jenuhadalah tekanan yang dihasilkan oleh uap dalam fase gas ketika air cair dan uapnya berada dalam kesetimbangan dinamis pada suhu tertentu.
Secara khusus, ketika uap air dan air cair hidup berdampingan dalam sistem tertutup (misalnya, inkubator Radobio CO2 yang tertutup dengan baik), molekul air akan terus berubah dari keadaan cair ke keadaan gas (penguapan) dari waktu ke waktu, sementara juga molekul air gas akan terus berubah menjadi keadaan cair (kondensasi).
Pada titik tertentu, laju penguapan dan kondensasi sama, dan tekanan uap pada titik itu adalah tekanan uap air jenuh. Itu ditandai oleh
1. Keseimbangan dinamis:Ketika uap air dan air hidup berdampingan dalam sistem tertutup, penguapan dan kondensasi untuk mencapai keseimbangan, tekanan uap air dalam sistem tidak lagi berubah, pada saat ini tekanan adalah tekanan uap air jenuh.
2. Ketergantungan suhu:Tekanan uap air jenuh berubah dengan suhu. Ketika suhu meningkat, energi kinetik molekul air meningkat, lebih banyak molekul air dapat keluar dari fase gas, sehingga tekanan uap air jenuh meningkat. Sebaliknya, ketika suhu berkurang, tekanan uap air jenuh berkurang.
3. Karakteristik:Tekanan air jenuh adalah parameter karakteristik material murni, tidak tergantung pada jumlah cairan, hanya dengan suhu.
Formula umum yang digunakan untuk menghitung tekanan uap air jenuh adalah persamaan antoine:
Untuk air, konstanta antoine memiliki nilai yang berbeda untuk rentang suhu yang berbeda. Serangkaian konstanta yang umum adalah:
* A = 8.07131
* B = 1730.63
* C = 233.426
Set konstanta ini berlaku untuk kisaran suhu dari 1 ° C hingga 100 ° C.
Kita dapat menggunakan konstanta ini untuk menghitung bahwa tekanan air jenuh pada suhu 37 ° C adalah 6,27 kPa.
Jadi, berapa banyak air di udara pada 37 derajat Celcius (° C) dalam keadaan tekanan uap air jenuh?
Untuk menghitung kandungan massa uap air jenuh (kelembaban absolut), kita dapat menggunakan rumus persamaan Clausius-Clapeyron:
Tekanan uap air jenuh: Pada suhu 37 ° C, tekanan uap air jenuh adalah 6,27 kPa.
Mengubah suhu menjadi kelvin: t = 37+273.15 = 310.15 k
Substitusi ke dalam formula:
.png)
Hasil yang diperoleh dengan perhitungan adalah sekitar 44,6 g/m³.
Pada suhu 37 ° C, kadar uap air (kelembaban absolut) pada saturasi adalah sekitar 44,6 g/m³. Ini berarti bahwa setiap meter kubik udara dapat menahan 44,6 gram uap air.
Inkubator CO2 180L hanya akan menampung sekitar 8 gram uap air.Ketika panci pelembab serta pembuluh kultur diisi dengan cairan, kelembaban relatif dapat dengan mudah mencapai nilai tinggi, bahkan dekat dengan nilai kelembaban saturasi.
Ketika kelembaban relatif mencapai 100%,Uap air mulai mengembun. Pada titik ini, jumlah uap air di udara mencapai nilai maksimum yang dapat ditahan pada suhu saat ini, yaitu saturasi. Peningkatan lebih lanjut dalam uap air atau penurunan suhu menyebabkan uap air memadatkan menjadi air cair.
Kondensasi juga dapat terjadi ketika kelembaban relatif melebihi 95%,Tetapi ini tergantung pada faktor -faktor lain seperti suhu, jumlah uap air di udara, dan suhu permukaan. Faktor -faktor yang mempengaruhi ini adalah sebagai berikut:
1. Penurunan suhu:Ketika jumlah uap air di udara dekat dengan saturasi, setiap penurunan suhu kecil atau peningkatan jumlah uap air dapat menyebabkan kondensasi terjadi. Misalnya, fluktuasi suhu dalam inkubator dapat menyebabkan generasi kondensat, sehingga suhu inkubator yang lebih stabil akan memiliki efek penghambatan pada generasi kondensat.
2. Suhu permukaan lokal di bawah suhu titik embun:Suhu permukaan lokal lebih rendah dari suhu titik embun, uap air akan mengembun menjadi tetesan air pada permukaan ini, sehingga keseragaman suhu inkubator akan memiliki kinerja yang lebih baik dalam penghambatan kondensasi.
3. Peningkatan uap air:Misalnya, wadah panci dan kultur dengan sejumlah besar cairan, dan inkubator lebih baik disegel, ketika jumlah uap air di udara di dalam inkubator meningkat di luar kapasitas maksimumnya pada suhu saat ini, bahkan jika suhu tetap tidak berubah, kondensasi akan dihasilkan.
Oleh karena itu, inkubator CO2 dengan kontrol suhu yang baik jelas memiliki efek penghambatan pada generasi kondensat, tetapi ketika kelembaban relatif melebihi 95% atau bahkan mencapai saturasi, kemungkinan kondensasi akan meningkat secara signifikan,Oleh karena itu, ketika kita mengolah sel, selain memilih inkubator CO2 yang baik, kita harus mencoba menghindari risiko kondensasi yang disebabkan oleh pengejaran kelembaban tinggi.
Waktu posting: Jul-23-2024