Эмне үчүн менин CO2 инкубаторумда конденсация бар?
Биз колдонгондоCO2 инкубаторуКлеткаларды өстүрүү үчүн, кошулган суюктуктун көлөмүнүн жана өстүрүү циклинин айырмачылыгынан улам, инкубатордогу салыштырмалуу нымдуулукка карата талаптарыбыз ар башка.
Узак өстүрүү цикли бар 96 кудуктуу клетка өстүрүү пластиналарын колдонгон эксперименттер үчүн, бир кудукка кошулган суюктуктун аз өлчөмүнөн улам, өстүрүү эритмеси 37 ℃ температурада узак убакыт бою бууланып кетсе, кургап калуу коркунучу бар.
Мисалы, инкубатордогу салыштырмалуу нымдуулуктун жогору болушу 90% дан ашыкка жетүү суюктуктун бууланышын натыйжалуу азайта алат, бирок жаңы көйгөй пайда болду, көптөгөн клетка культурасынын экспериментаторлору инкубатор жогорку нымдуулук шарттарында конденсат өндүрүү оңой экенин, эгерде контролсуз болсо, конденсат өндүрүшү барган сайын көбөйүп, клетка культурасында бактериялык инфекциянын белгилүү бир коркунучун жаратаарын аныкташты.
Ошентип, инкубатордо конденсаттын пайда болушу салыштырмалуу нымдуулук өтө жогору болгондуктанбы?
Биринчиден, салыштырмалуу нымдуулук түшүнүгүн түшүнүшүбүз керек,салыштырмалуу нымдуулук (Салыштырмалуу нымдуулук, RH)– абадагы суу буусунун чыныгы курамы жана ошол эле температурада каныккандагы суу буусунун курамынын пайызы. Формула менен туюнтулат:
.png)
салыштырмалуу нымдуулуктун пайызы абадагы суу буусунун курамынын мүмкүн болгон максималдуу курамына болгон катышын көрсөтөт.
Тактап айтканда:
* 0% нымдуулук:Абада суу буусу жок.
* 100% RH:Аба суу буусуна каныккандыктан, көбүрөөк суу буусун кармай албайт жана конденсация пайда болот.
* 50% нымдуулук:Абадагы суу буусунун учурдагы көлөмү ошол температурадагы каныккан суу буусунун көлөмүнүн жарымына барабар экенин көрсөтөт. Эгерде температура 37°C болсо, анда каныккан суу буусунун басымы болжол менен 6,27 кПа түзөт. Демек, салыштырмалуу нымдуулук 50% болгондо суу буусунун басымы болжол менен 3,135 кПа түзөт.
Каныккан суу буусунун басымысуюк суу жана анын буусу белгилүү бир температурада динамикалык тең салмактуулукта болгондо газ фазасындагы буу тарабынан пайда болгон басым.
Тактап айтканда, суу буусу жана суюк суу жабык системада чогуу жашаганда (мисалы, жакшы жабык Radobio CO2 инкубатору), суу молекулалары убакыттын өтүшү менен суюк абалдан газ абалына (буулануу) өзгөрө берет, ошол эле учурда газ абалындагы суу молекулалары суюк абалга (конденсация) өзгөрө берет.
Белгилүү бир учурда буулануу жана конденсация ылдамдыктары бирдей болот, ал эми ошол учурдагы буу басымы каныккан суу буусунун басымы болуп саналат. Ал төмөнкүлөр менен мүнөздөлөт
1. динамикалык тең салмактуулук:Суу жана суу буусу жабык системада чогуу болгондо, буулануу жана конденсация тең салмактуулукка жеткенде, системадагы суу буусунун басымы өзгөрбөйт, бул учурда басым каныккан суу буусунун басымына барабар болот.
2. температурага көз карандылык:Каныккан суу буусунун басымы температура менен өзгөрөт. Температура жогорулаганда, суу молекулаларынын кинетикалык энергиясы жогорулайт, көбүрөөк суу молекулалары газ фазасына чыга алат, ошондуктан каныккан суу буусунун басымы жогорулайт. Тескерисинче, температура төмөндөгөндө, каныккан суу буусунун басымы төмөндөйт.
3. Мүнөздөмөлөрү:Каныккан суунун басымы - бул таза материалдык мүнөздөмө параметри, ал суюктуктун көлөмүнө эмес, температурага гана көз каранды.
Каныккан суу буусунун басымын эсептөө үчүн колдонулган жалпы формула - Антуан теңдемеси:
Суу үчүн Антуан константасы ар кандай температура диапазондору үчүн ар кандай маанилерге ээ. Константалардын жалпы жыйындысы төмөнкүлөр:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Бул туруктуулардын жыйындысы 1°Cден 100°Cге чейинки температура диапазонуна тиешелүү.
Бул туруктууларды колдонуп, 37°C температурада каныккан суунун басымы 6,27 кПа экенин эсептей алабыз.
Ошентип, 37 градус Цельсийде (°C) каныккан суу буусунун басымы абалында абада канча суу бар?
Каныккан суу буусунун массалык курамын (абсолюттук нымдуулукту) эсептөө үчүн Клаузиус-Клапейрон теңдемесинин формуласын колдонсок болот:
Каныккан суу буусунун басымы: 37°C температурада каныккан суу буусунун басымы 6,27 кПа түзөт.
Температураны Кельвинге айландыруу: T=37+273.15=310.15 K
Формулага алмаштыруу:
.png)
эсептөө менен алынган натыйжа болжол менен 44,6 г/м³ түзөт.
37°C температурада каныккан учурда суу буусунун курамы (абсолюттук нымдуулук) болжол менен 44,6 г/м³ түзөт. Бул абанын ар бир куб метрине 44,6 грамм суу буусу батат дегенди билдирет.
180 литрлик CO2 инкубатору болжол менен 8 грамм суу буусун гана батыра алат.Нымдандыруу идиштери жана өстүрүү идиштери суюктуктар менен толтурулганда, салыштырмалуу нымдуулук жогорку маанилерге, ал тургай каныккан нымдуулук маанилерине жакын мааниге оңой жетиши мүмкүн.
Салыштырмалуу нымдуулук 100% жеткенде,суу буусу конденсациялана баштайт. Бул учурда абадагы суу буусунун көлөмү учурдагы температурада, башкача айтканда, каныкканда кармай ала турган максималдуу мааниге жетет. Суу буусунун андан ары көбөйүшү же температуранын төмөндөшү суу буусунун суюк сууга конденсацияланышына алып келет.
Салыштырмалуу нымдуулук 95% дан ашканда да конденсация пайда болушу мүмкүн,бирок бул температура, абадагы суу буусунун көлөмү жана жер бетинин температурасы сыяктуу башка факторлорго көз каранды. Бул таасир этүүчү факторлор төмөнкүлөр:
1. Температуранын төмөндөшү:Абадагы суу буусунун көлөмү каныккан деңгээлге жакын болгондо, температуранын бир аз төмөндөшү же көбөйүшү конденсациянын пайда болушуна алып келиши мүмкүн. Мисалы, инкубатордогу температуранын өзгөрүшү конденсаттын пайда болушуна алып келиши мүмкүн, андыктан температура туруктуураак болгондо инкубатор конденсаттын пайда болушуна ингибирлөөчү таасир этет.
2. жергиликтүү жер бетинин температурасы шүүдүрүм чекитинин температурасынан төмөн:Жергиликтүү беттин температурасы шүүдүрүм чекитинин температурасынан төмөн болгондо, суу буусу бул беттердеги суу тамчыларына конденсацияланат, андыктан инкубатордун температуранын бирдейлиги конденсацияны басаңдатуу жагынан жакшыраак натыйжа берет.
3. Суу буусунун көбөйүшү:Мисалы, нымдандыруучу идишке жана көп өлчөмдөгү суюктук куюлган өстүрүүчү идиштерге, жана инкубатор жакшыраак жабылат, эгерде инкубатордун ичиндеги абадагы суу буусунун көлөмү учурдагы температурада максималдуу кубаттуулугунан ашып кетсе, температура өзгөрбөсө дагы, конденсация пайда болот.
Ошондуктан, жакшы температураны жөнгө салууга ээ CO2 инкубатору конденсаттын пайда болушуна тоскоол болуучу таасир тийгизет, бирок салыштырмалуу нымдуулук 95% дан ашканда же ал тургай каныккандыкка жеткенде, конденсация мүмкүнчүлүгү бир кыйла жогорулайт,ошондуктан, клеткаларды өстүрүүдө, жакшы CO2 инкубаторун тандоодон тышкары, жогорку нымдуулукту көздөөдөн улам келип чыккан конденсация коркунучунан качууга аракет кылышыбыз керек.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 23-июлу