ឧបករណ៍បំពងឧស្ម័ន CO2 បង្កើតកំណជាញើស តើសំណើមដែលទាក់ទងខ្ពស់ពេកទេ?
នៅពេលដែលយើងប្រើ CO2 incubator ដើម្បីបណ្តុះកោសិកា ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវបន្ថែម និងវដ្តវប្បធម៌ យើងមានតម្រូវការខុសៗគ្នាសម្រាប់សំណើមដែលទាក់ទងនៅក្នុង incubator ។
ចំពោះការពិសោធន៍ដោយប្រើចានវប្បធម៌កោសិកា 96 អណ្តូងដែលមានវដ្តវប្បធម៌យូរ ដោយសារតែបរិមាណតិចតួចនៃអង្គធាតុរាវដែលបានបន្ថែមទៅក្នុងអណ្តូងតែមួយ វាមានហានិភ័យដែលដំណោះស្រាយវប្បធម៌នឹងស្ងួតប្រសិនបើវាហួតក្នុងរយៈពេលយូរនៅសីតុណ្ហភាព 37 ℃។
ឧទាហរណ៍ សំណើមដែលទាក់ទងខ្ពស់នៅក្នុង incubator ឈានដល់ជាង 90% អាចកាត់បន្ថយការហួតនៃអង្គធាតុរាវយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ប៉ុន្តែបញ្ហាថ្មីមួយបានកើតឡើង អ្នកពិសោធន៍វប្បធម៌កោសិកាជាច្រើនបានរកឃើញថា incubator ងាយស្រួលក្នុងការផលិត condensate ក្នុងលក្ខខណ្ឌសំណើមខ្ពស់ ការផលិត condensate ប្រសិនបើមិនអាចគ្រប់គ្រងបាន វានឹងកកកុញកាន់តែច្រើនឡើង។
ដូច្នេះតើការបង្កើត condensation នៅក្នុង incubator ដោយសារតែសំណើមដែលទាក់ទងគឺខ្ពស់ពេក?
ជាដំបូងយើងត្រូវយល់អំពីគោលគំនិតនៃសំណើមដែលទាក់ទង។សំណើមដែលទាក់ទង (Relative Humidity, RH)គឺជាខ្លឹមសារពិតនៃចំហាយទឹកនៅក្នុងខ្យល់ និងភាគរយនៃមាតិកាចំហាយទឹកនៅតិត្ថិភាពនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។ បង្ហាញក្នុងរូបមន្ត៖
.png)
ភាគរយនៃសំណើមដែលទាក់ទងតំណាងឱ្យសមាមាត្រនៃមាតិកាចំហាយទឹកនៅក្នុងខ្យល់ទៅនឹងមាតិកាអតិបរមាដែលអាចធ្វើបាន។
ពិសេស៖
* 0% RH:មិនមានចំហាយទឹកនៅលើអាកាសទេ។
* 100% RH:ខ្យល់ត្រូវបានឆ្អែតដោយចំហាយទឹក ហើយមិនអាចទប់ចំហាយទឹកបានច្រើនទេ ហើយការខាប់នឹងកើតឡើង។
* 50% RH:បង្ហាញថាបរិមាណចំហាយទឹកក្នុងខ្យល់បច្ចុប្បន្នគឺពាក់កណ្តាលនៃបរិមាណចំហាយទឹកឆ្អែតនៅសីតុណ្ហភាពនោះ។ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពគឺ 37 ° C នោះសម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែតគឺប្រហែល 6.27 kPa ។ ដូច្នេះសម្ពាធចំហាយទឹកនៅសំណើមដែលទាក់ទង 50% គឺប្រហែល 3.135 kPa ។
សម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែតគឺជាសម្ពាធដែលបង្កើតដោយចំហាយទឹកក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន នៅពេលដែលទឹករាវ និងចំហាយរបស់វាស្ថិតនៅក្នុងលំនឹងថាមវន្តនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ។
ជាពិសេស នៅពេលដែលចំហាយទឹក និងទឹករាវរួមគ្នានៅក្នុងប្រព័ន្ធបិទជិត (ឧ. ឧបករណ៍បំពង Radobio CO2 ដែលបិទជិតល្អ) ម៉ូលេគុលទឹកនឹងបន្តផ្លាស់ប្តូរពីស្ថានភាពរាវទៅជាស្ថានភាពឧស្ម័ន (ហួត) តាមពេលវេលា ខណៈពេលដែលម៉ូលេគុលទឹកឧស្ម័ននឹងបន្តផ្លាស់ប្តូរទៅជាសភាពរាវ (ខាប់)។
នៅចំណុចជាក់លាក់មួយ អត្រានៃការហួត និង condensation គឺស្មើគ្នា ហើយសម្ពាធចំហាយទឹកនៅចំណុចនោះគឺជាសម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែត។ វាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ
1. លំនឹងថាមវន្ត៖នៅពេលដែលទឹក និងចំហាយទឹករួមគ្នានៅក្នុងប្រព័ន្ធបិទជិត ការហួត និងខាប់ ដើម្បីឈានដល់លំនឹង សម្ពាធនៃចំហាយទឹកនៅក្នុងប្រព័ន្ធលែងមានការប្រែប្រួលទៀតហើយ នៅពេលនេះសម្ពាធគឺសម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែត។
2. ការពឹងផ្អែកលើសីតុណ្ហភាព៖សម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែតប្រែប្រួលតាមសីតុណ្ហភាព។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ថាមពល kinetic នៃម៉ូលេគុលទឹកកើនឡើង ម៉ូលេគុលទឹកកាន់តែច្រើនអាចគេចផុតពីដំណាក់កាលឧស្ម័ន ដូច្នេះសម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែតនឹងកើនឡើង។ ផ្ទុយទៅវិញ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពថយចុះ សម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែតនឹងថយចុះ។
3. លក្ខណៈ៖សម្ពាធទឹកឆ្អែតគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រលក្ខណៈសម្ភារៈសុទ្ធសាធ មិនអាស្រ័យលើបរិមាណអង្គធាតុរាវទេ តែជាមួយសីតុណ្ហភាព។
រូបមន្តទូទៅដែលប្រើដើម្បីគណនាសម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែត គឺសមីការ Antoine៖
សម្រាប់ទឹក ថេរ Antoine មានតម្លៃខុសៗគ្នាសម្រាប់ជួរសីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា។ សំណុំធម្មតានៃថេរគឺ៖
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
សំណុំនៃថេរនេះអនុវត្តចំពោះជួរសីតុណ្ហភាពពី 1°C ដល់ 100°C។
យើងអាចប្រើថេរទាំងនេះដើម្បីគណនាថាសម្ពាធទឹកឆ្អែតនៅ 37°C គឺ 6.27 kPa ។
ដូច្នេះ តើទឹកនៅក្នុងអាកាសមានសីតុណ្ហភាព ៣៧ អង្សារសេ (°C) ក្នុងស្ថានភាពនៃសម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែតប៉ុន្មាន?
ដើម្បីគណនាបរិមាណនៃចំហាយទឹកឆ្អែត (សំណើមដាច់ខាត) យើងអាចប្រើរូបមន្តសមីការ Clausius-Clapeyron៖
សម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែត៖ នៅសីតុណ្ហភាព 37°C សម្ពាធចំហាយទឹកឆ្អែតគឺ 6.27 kPa ។
បំលែងសីតុណ្ហភាពទៅជា Kelvin៖ T=37+273.15=310.15 K
ការជំនួសរូបមន្ត៖
.png)
លទ្ធផលដែលទទួលបានដោយការគណនាគឺប្រហែល 44.6 ក្រាម/m³។
នៅសីតុណ្ហភាព 37°C មាតិកាចំហាយទឹក (សំណើមដាច់ខាត) នៅតិត្ថិភាពគឺប្រហែល 44.6 ក្រាម/m³។ នេះមានន័យថា ខ្យល់មួយម៉ែត្រគូបអាចផ្ទុកចំហាយទឹកបាន 44.6 ក្រាម។
កន្លែងភ្ញាស់ CO2 ចំណុះ 180L នឹងផ្ទុកចំហាយទឹកត្រឹមតែ 8 ក្រាមប៉ុណ្ណោះ។នៅពេលដែលបន្ទះសំណើមក៏ដូចជាធុងវប្បធម៌ត្រូវបានបំពេញដោយវត្ថុរាវ សំណើមដែលទាក់ទងអាចឈានដល់តម្លៃខ្ពស់យ៉ាងងាយស្រួល សូម្បីតែនៅជិតតម្លៃសំណើមតិត្ថិភាពក៏ដោយ។
នៅពេលដែលសំណើមដែលទាក់ទងឈានដល់ 100% ។ចំហាយទឹកចាប់ផ្តើមខាប់។ នៅចំណុចនេះបរិមាណចំហាយទឹកនៅក្នុងខ្យល់ឈានដល់តម្លៃអតិបរមាដែលវាអាចរក្សាបាននៅសីតុណ្ហភាពបច្ចុប្បន្នពោលគឺតិត្ថិភាព។ ការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃចំហាយទឹក ឬការថយចុះនៃសីតុណ្ហភាព បណ្តាលឱ្យចំហាយទឹកប្រមូលផ្តុំទៅជាទឹករាវ។
condensation ក៏អាចកើតឡើងនៅពេលដែលសំណើមដែលទាក់ទងលើសពី 95% ។ប៉ុន្តែនេះអាស្រ័យលើកត្តាផ្សេងទៀតដូចជា សីតុណ្ហភាព បរិមាណចំហាយទឹកក្នុងខ្យល់ និងសីតុណ្ហភាពលើផ្ទៃ។ កត្តាដែលមានឥទ្ធិពលទាំងនេះមានដូចខាងក្រោម៖
1. បន្ថយសីតុណ្ហភាព៖នៅពេលដែលបរិមាណនៃចំហាយទឹកនៅក្នុងខ្យល់ជិតដល់ការឆ្អែត ការថយចុះនៃសីតុណ្ហភាព ឬការកើនឡើងនៃបរិមាណចំហាយទឹកអាចបណ្តាលឱ្យមាន condensation កើតឡើង។ ឧទាហរណ៍ ការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពនៅក្នុង incubator អាចនាំទៅដល់ការបង្កើត condensate ដូច្នេះហើយសីតុណ្ហភាពមានស្ថេរភាពជាងមុន incubator នឹងមានឥទ្ធិពល inhibitory ទៅលើការបង្កើត condensate ។
2. សីតុណ្ហភាពផ្ទៃខាងក្រោមសីតុណ្ហភាពចំណុចទឹកសន្សើម៖សីតុណ្ហភាពផ្ទៃក្នុងមូលដ្ឋានគឺទាបជាងសីតុណ្ហភាពចំណុចទឹកសន្សើម ចំហាយទឹកនឹងបង្រួមទៅជាដំណក់ទឹកលើផ្ទៃទាំងនេះ ដូច្នេះឯកសណ្ឋាននៃសីតុណ្ហភាពរបស់ឧបករណ៍ភ្ញាស់នឹងមានដំណើរការប្រសើរជាងមុនក្នុងការទប់ស្កាត់កំណជាញើស។
3. ការកើនឡើងនៃចំហាយទឹក៖ឧទាហរណ៍ ធុងបំប្លែងសំណើម និងធុងវប្បធម៌ដែលមានបរិមាណរាវច្រើន ហើយកន្លែងភ្ញាស់ត្រូវបានផ្សាភ្ជាប់បានល្អជាង នៅពេលដែលបរិមាណចំហាយទឹកនៅក្នុងខ្យល់នៅក្នុងកន្លែងភ្ញាស់កើនឡើងលើសពីសមត្ថភាពអតិបរមារបស់វានៅសីតុណ្ហភាពបច្ចុប្បន្ន បើទោះបីជាសីតុណ្ហភាពនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរក៏ដោយ ក៏ condensation នឹងត្រូវបានបង្កើត។
ដូច្នេះឧបករណ៍បំពងឧស្ម័ន CO2 ដែលមានការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពល្អ ច្បាស់ជាមានឥទ្ធិពលរារាំងដល់ការបង្កើត condensate ប៉ុន្តែនៅពេលដែលសំណើមដែលទាក់ទងលើសពី 95% ឬសូម្បីតែឈានដល់ការឆ្អែត លទ្ធភាពនៃ condensation នឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ដូច្នេះនៅពេលដែលយើងបណ្តុះកោសិកា បន្ថែមពីលើការជ្រើសរើសកន្លែងភ្ញាស់ CO2 ដ៏ល្អ យើងគួរតែព្យាយាមជៀសវាងហានិភ័យនៃការខាប់ដែលបណ្តាលមកពីការស្វែងរកសំណើមខ្ពស់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី២៣ ខែកក្កដា ឆ្នាំ២០២៤