माझ्या CO2 इनक्यूबेटरमध्ये पाणी का जमा होते?
जेव्हा आपण वापरतोCO2 इनक्यूबेटरपेशींचे संवर्धन करण्यासाठी, घातलेल्या द्रवाचे प्रमाण आणि संवर्धन चक्र यातील फरकामुळे, इनक्यूबेटरमधील सापेक्ष आर्द्रतेसाठी आपल्या वेगवेगळ्या आवश्यकता असतात.
दीर्घ संवर्धन चक्र असलेल्या 96-वेल पेशी संवर्धन प्लेट्स वापरणाऱ्या प्रयोगांमध्ये, एका वेलमध्ये कमी प्रमाणात द्रव टाकला जात असल्यामुळे, 37 ℃ तापमानात दीर्घकाळ बाष्पीभवन झाल्यास संवर्धन द्रावण कोरडे पडण्याचा धोका असतो.
इनक्यूबेटरमधील जास्त सापेक्ष आर्द्रता, उदाहरणार्थ, ९०% पेक्षा जास्त झाल्यास, द्रवाचे बाष्पीभवन प्रभावीपणे कमी होऊ शकते, तथापि, एक नवीन समस्या निर्माण झाली आहे, अनेक पेशी संवर्धन प्रयोगकर्त्यांना असे आढळून आले आहे की उच्च आर्द्रतेच्या परिस्थितीत इनक्यूबेटरमध्ये सहजपणे संघनित द्रव (कंडेन्सेट) तयार होतो, जर संघनित द्रवाची निर्मिती अनियंत्रित राहिली तर तो अधिकाधिक जमा होत जातो, ज्यामुळे पेशी संवर्धनामध्ये जिवाणू संसर्गाचा एक निश्चित धोका निर्माण होतो.
तर मग, इनक्यूबेटरमध्ये सापेक्ष आर्द्रता जास्त असल्यामुळे पाणी जमा होत आहे का?
सर्वप्रथम, आपल्याला सापेक्ष आर्द्रतेची संकल्पना समजून घेणे आवश्यक आहे.सापेक्ष आर्द्रता (Relative Humidity, RH)हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रत्यक्ष प्रमाण आणि त्याच तापमानाला संपृक्ततेच्या वेळी पाण्याच्या वाफेच्या प्रमाणाची टक्केवारी. हे खालील सूत्रात व्यक्त केले जाते:
.png)
सापेक्ष आर्द्रतेची टक्केवारी म्हणजे हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रमाण आणि त्यातील कमाल शक्य प्रमाण यांचे गुणोत्तर होय.
विशेषतः:
०% सापेक्ष आर्द्रता:हवेत पाण्याची वाफ नाही.
* १००% सापेक्ष आर्द्रता:हवा बाष्पाने संतृप्त झाली आहे आणि ती आणखी बाष्प धारण करू शकत नाही, त्यामुळे संघनन होईल.
* ५०% सापेक्ष आर्द्रता:हे दर्शवते की हवेतील पाण्याच्या वाफेचे सध्याचे प्रमाण, त्या तापमानाला असलेल्या संतृप्त पाण्याच्या वाफेच्या प्रमाणाच्या निम्मे आहे. जर तापमान ३७°C असेल, तर संतृप्त पाण्याच्या वाफेचा दाब सुमारे ६.२७ kPa असतो. म्हणून, ५०% सापेक्ष आर्द्रतेवर पाण्याच्या वाफेचा दाब सुमारे ३.१३५ kPa असतो.
संतृप्त पाण्याची वाफ दाबजेव्हा एका विशिष्ट तापमानाला द्रव पाणी आणि त्याची वाफ गतिशील समतोलात असतात, तेव्हा वायू अवस्थेतील वाफेमुळे निर्माण होणारा दाब म्हणजे दाब होय.
विशेषतः, जेव्हा पाण्याची वाफ आणि द्रव पाणी एका बंद प्रणालीमध्ये (उदा., पूर्णपणे बंद असलेले रॅडोबायो CO2 इनक्यूबेटर) एकत्र अस्तित्वात असतात, तेव्हा कालांतराने पाण्याचे रेणू द्रव अवस्थेतून वायू अवस्थेत बदलत राहतात (बाष्पीभवन), त्याचप्रमाणे वायू अवस्थेतील पाण्याचे रेणू देखील द्रव अवस्थेत बदलत राहतात (संघनन).
एका विशिष्ट बिंदूवर, बाष्पीभवन आणि संघनन यांचे दर समान असतात आणि त्या बिंदूवरील बाष्प दाब हा संतृप्त पाण्याच्या बाष्पाचा दाब असतो. त्याचे वैशिष्ट्य असे आहे की...
१. गतिशील समतोल:जेव्हा एका बंद प्रणालीमध्ये पाणी आणि पाण्याची वाफ एकत्र अस्तित्वात असतात, तेव्हा बाष्पीभवन आणि संघनन प्रक्रियेद्वारे समतोल साधला जातो, प्रणालीमधील पाण्याच्या वाफेचा दाब बदलणे थांबते, यावेळी या दाबाला संतृप्त पाण्याच्या वाफेचा दाब म्हणतात.
२. तापमानावर अवलंबित्व:संतृप्त पाण्याच्या वाफेचा दाब तापमानानुसार बदलतो. जेव्हा तापमान वाढते, तेव्हा पाण्याच्या रेणूंची गतिज ऊर्जा वाढते, अधिक पाण्याचे रेणू वायू अवस्थेत जाऊ शकतात, त्यामुळे संतृप्त पाण्याच्या वाफेचा दाब वाढतो. याउलट, जेव्हा तापमान कमी होते, तेव्हा संतृप्त पाण्याच्या वाफेचा दाब कमी होतो.
३. वैशिष्ट्ये:संतृप्त पाण्याचा दाब हा पूर्णपणे पदार्थाचा वैशिष्ट्यपूर्ण मापदंड आहे, तो द्रवाच्या प्रमाणावर अवलंबून नसतो, केवळ तापमानावर अवलंबून असतो.
संतृप्त पाण्याच्या बाष्पाचा दाब मोजण्यासाठी वापरले जाणारे एक सामान्य सूत्र म्हणजे अँटोइन समीकरण होय:
पाण्यासाठी, अँटोइन स्थिरांकाची मूल्ये वेगवेगळ्या तापमान श्रेणींसाठी वेगवेगळी असतात. स्थिरांकांचा एक सामान्य संच खालीलप्रमाणे आहे:
* ए=८.०७१३१
* बी = १७३०.६३
* C=233.426
स्थिरांकांचा हा संच 1°C ते 100°C या तापमान श्रेणीसाठी लागू होतो.
या स्थिरांकांचा वापर करून आपण गणना करू शकतो की 37°C तापमानावर संतृप्त पाण्याचा दाब 6.27 kPa आहे.
तर, संतृप्त पाण्याच्या वाफेच्या दाबाच्या स्थितीत ३७ अंश सेल्सिअस (°C) तापमानाला हवेत किती पाणी असते?
संतृप्त पाण्याच्या वाफेचे वस्तुमान (निरपेक्ष आर्द्रता) मोजण्यासाठी, आपण क्लॉसियस-क्लॅपेरॉन समीकरणाचे सूत्र वापरू शकतो:
संतृप्त पाण्याची वाफ दाब: 37°C तापमानावर, संतृप्त पाण्याची वाफ दाब 6.27 kPa असतो.
तापमानाचे केल्विनमध्ये रूपांतरण: T=37+273.15=310.15 K
सूत्रामध्ये प्रतिस्थापन:
.png)
गणनेद्वारे मिळालेला निकाल सुमारे ४४.६ ग्रॅम/मी³ आहे.
३७°C तापमानावर, संपृक्त अवस्थेतील बाष्पाचे प्रमाण (निरपेक्ष आर्द्रता) सुमारे ४४.६ ग्रॅम/घनमीटर असते. याचा अर्थ असा की, हवेचा प्रत्येक घनमीटर ४४.६ ग्रॅम बाष्प धारण करू शकतो.
१८० लिटरच्या CO2 इनक्यूबेटरमध्ये फक्त सुमारे ८ ग्रॅम पाण्याची वाफ मावते.जेव्हा ह्युमिडिफिकेशन पॅन तसेच कल्चर वेसल्स द्रवांनी भरलेले असतात, तेव्हा सापेक्ष आर्द्रता सहजपणे उच्च मूल्यांपर्यंत, अगदी संपृक्त आर्द्रतेच्या मूल्यांच्या जवळ पोहोचू शकते.
जेव्हा सापेक्ष आर्द्रता १००% पर्यंत पोहोचते,पाण्याची वाफ द्रवरूप होऊ लागते. या टप्प्यावर, हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रमाण सध्याच्या तापमानात सामावून घेता येणाऱ्या कमाल मर्यादेपर्यंत पोहोचते, म्हणजेच संपृक्तता. पाण्याच्या वाफेत आणखी वाढ झाल्यास किंवा तापमानात घट झाल्यास, पाण्याच्या वाफेचे द्रवरूप पाण्यात रूपांतर होते.
जेव्हा सापेक्ष आर्द्रता ९५% पेक्षा जास्त होते, तेव्हादेखील पाणी जमा होऊ शकते.परंतु हे तापमान, हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रमाण आणि पृष्ठभागाचे तापमान यांसारख्या इतर घटकांवर अवलंबून असते. हे प्रभाव टाकणारे घटक खालीलप्रमाणे आहेत:
१. तापमानात घट:जेव्हा हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रमाण संपृक्ततेच्या जवळ असते, तेव्हा तापमानात थोडी जरी घट झाली किंवा पाण्याच्या वाफेच्या प्रमाणात वाढ झाली तरी संघनन होऊ शकते. उदाहरणार्थ, इनक्यूबेटरमधील तापमानातील चढउतारामुळे संघनित द्रवाची निर्मिती होऊ शकते, त्यामुळे इनक्यूबेटरमधील तापमान जितके अधिक स्थिर असेल, तितका संघनित द्रवाच्या निर्मितीवर प्रतिबंधात्मक परिणाम होईल.
२. दवबिंदू तापमानापेक्षा कमी असलेले स्थानिक पृष्ठभागाचे तापमान:स्थानिक पृष्ठभागाचे तापमान दवबिंदू तापमानापेक्षा कमी असते, पाण्याची वाफ या पृष्ठभागांवर पाण्याच्या थेंबांमध्ये घनीभूत होते, त्यामुळे घनीभवन रोखण्यासाठी इनक्यूबेटरमधील तापमानाची एकसमानता अधिक चांगली कामगिरी करते.
३. पाण्याची वाफ वाढणे:उदाहरणार्थ, जास्त प्रमाणात द्रव असलेले ह्युमिडिफिकेशन पॅन आणि कल्चर कंटेनर, आणि इनक्यूबेटर अधिक चांगल्या प्रकारे सीलबंद केलेले असल्यास, जेव्हा इनक्यूबेटरमधील हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रमाण सध्याच्या तापमानात त्याच्या कमाल क्षमतेपेक्षा जास्त वाढते, तेव्हा तापमान स्थिर राहिले तरीही, संघनन (condensation) निर्माण होईल.
त्यामुळे, उत्तम तापमान नियंत्रण असलेल्या CO2 इनक्यूबेटरचा संक्षेपण निर्मितीवर स्पष्टपणे प्रतिबंधात्मक परिणाम होतो, परंतु जेव्हा सापेक्ष आर्द्रता ९५% पेक्षा जास्त होते किंवा संतृप्ततेपर्यंत पोहोचते, तेव्हा संक्षेपण होण्याची शक्यता लक्षणीयरीत्या वाढते.म्हणून, पेशींची वाढ करताना, चांगला CO2 इनक्यूबेटर निवडण्याव्यतिरिक्त, उच्च आर्द्रतेच्या प्रयत्नांमुळे होणाऱ्या बाष्पीभवनाचा धोका टाळण्याचा प्रयत्न केला पाहिजे.
पोस्ट करण्याची वेळ: जुलै-२३-२०२४