Mengapakah inkubator CO2 saya mempunyai pemeluwapan?
Apabila kita menggunakanInkubator CO2Untuk memupuk sel, disebabkan oleh perbezaan jumlah cecair yang ditambah dan kitaran kultur, kita mempunyai keperluan yang berbeza untuk kelembapan relatif dalam inkubator.
Bagi eksperimen yang menggunakan plat kultur sel 96-telaga dengan kitaran kultur yang panjang, disebabkan oleh sedikit cecair yang ditambah ke dalam satu telaga, terdapat risiko larutan kultur akan kering jika ia meruap untuk jangka masa yang lama pada suhu 37 ℃.
Kelembapan relatif yang lebih tinggi dalam inkubator, contohnya, mencapai lebih daripada 90%, boleh mengurangkan penyejatan cecair dengan berkesan, namun, masalah baharu telah timbul, ramai penguji kultur sel telah mendapati bahawa inkubator mudah menghasilkan kondensat dalam keadaan kelembapan yang tinggi, pengeluaran kondensat jika tidak terkawal, akan terkumpul lebih banyak, kepada kultur sel telah membawa risiko jangkitan bakteria tertentu.
Jadi, adakah penjanaan pemeluwapan dalam inkubator disebabkan oleh kelembapan relatif terlalu tinggi?
Pertama sekali, kita perlu memahami konsep kelembapan relatif,kelembapan relatif (Kelembapan Relatif, RH)ialah kandungan sebenar wap air di udara dan peratusan kandungan wap air pada tahap tepu pada suhu yang sama. Dinyatakan dalam formula:
.png)
Peratusan kelembapan relatif mewakili nisbah kandungan wap air di udara kepada kandungan maksimum yang mungkin.
Secara khususnya:
* 0% Kanan Kiri:Tiada wap air di udara.
* 100% Kanan Kiri:Udara tepu dengan wap air dan tidak dapat menyimpan lebih banyak wap air dan pemeluwapan akan berlaku.
* 50% RH:Menunjukkan bahawa jumlah wap air semasa di udara adalah separuh daripada jumlah wap air tepu pada suhu tersebut. Jika suhu ialah 37°C, maka tekanan wap air tepu adalah kira-kira 6.27 kPa. Oleh itu, tekanan wap air pada kelembapan relatif 50% adalah kira-kira 3.135 kPa.
Tekanan wap air tepuialah tekanan yang dihasilkan oleh wap dalam fasa gas apabila air cecair dan wapnya berada dalam keseimbangan dinamik pada suhu tertentu.
Secara khususnya, apabila wap air dan air cecair wujud bersama dalam sistem tertutup (contohnya, inkubator Radobio CO2 yang tertutup baik), molekul air akan terus berubah daripada keadaan cecair kepada keadaan gas (penyejatan) dari semasa ke semasa, manakala molekul air gas juga akan terus berubah kepada keadaan cecair (pemeluwapan).
Pada titik tertentu, kadar penyejatan dan pemeluwapan adalah sama, dan tekanan wap pada titik itu ialah tekanan wap air tepu. Ia dicirikan oleh
1. keseimbangan dinamik:Apabila air dan wap air wujud bersama dalam sistem tertutup, penyejatan dan pemeluwapan mencapai keseimbangan, tekanan wap air dalam sistem tidak lagi berubah, pada masa ini tekanannya adalah tekanan wap air tepu.
2. pergantungan suhu:Tekanan wap air tepu berubah mengikut suhu. Apabila suhu meningkat, tenaga kinetik molekul air meningkat, lebih banyak molekul air boleh terlepas ke fasa gas, jadi tekanan wap air tepu meningkat. Sebaliknya, apabila suhu menurun, tekanan wap air tepu berkurangan.
3. Ciri-ciri:Tekanan air tepu adalah parameter ciri bahan semata-mata, tidak bergantung pada jumlah cecair, hanya dengan suhu.
Formula biasa yang digunakan untuk mengira tekanan wap air tepu ialah persamaan Antoine:
Bagi air, pemalar Antoine mempunyai nilai yang berbeza untuk julat suhu yang berbeza. Satu set pemalar yang biasa ialah:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Set pemalar ini terpakai pada julat suhu dari 1°C hingga 100°C.
Kita boleh menggunakan pemalar ini untuk mengira bahawa tekanan air tepu pada 37°C ialah 6.27 kPa.
Jadi, berapa banyak air yang terdapat di udara pada suhu 37 darjah Celsius (°C) dalam keadaan tekanan wap air tepu?
Untuk mengira kandungan jisim wap air tepu (kelembapan mutlak), kita boleh menggunakan formula persamaan Clausius-Clapeyron:
Tekanan wap air tepu: Pada 37°C, tekanan wap air tepu ialah 6.27 kPa.
Menukar suhu kepada Kelvin: T=37+273.15=310.15 K
Penggantian ke dalam formula:
.png)
keputusan yang diperoleh melalui pengiraan adalah kira-kira 44.6 g/m³.
Pada suhu 37°C, kandungan wap air (kelembapan mutlak) pada tahap tepu adalah kira-kira 44.6 g/m³. Ini bermakna setiap meter padu udara boleh memuatkan 44.6 gram wap air.
Inkubator CO2 180L hanya akan memuatkan kira-kira 8 gram wap air.Apabila kuali pelembapan serta bekas kultur diisi dengan cecair, kelembapan relatif boleh mencapai nilai yang tinggi dengan mudah, walaupun hampir dengan nilai kelembapan tepu.
Apabila kelembapan relatif mencapai 100%,Wap air mula terkondensasi. Pada ketika ini, jumlah wap air di udara mencapai nilai maksimum yang boleh ditampungnya pada suhu semasa, iaitu tepu. Peningkatan wap air atau penurunan suhu selanjutnya menyebabkan wap air terkondensasi menjadi air cecair.
Pemeluwapan juga boleh berlaku apabila kelembapan relatif melebihi 95%,tetapi ini bergantung kepada faktor lain seperti suhu, jumlah wap air di udara, dan suhu permukaan. Faktor-faktor yang mempengaruhi ini adalah seperti berikut:
1. Penurunan suhu:Apabila jumlah wap air di udara hampir mencapai tahap tepu, sebarang penurunan suhu atau peningkatan jumlah wap air yang kecil boleh menyebabkan pemeluwapan berlaku. Contohnya, turun naik suhu dalam inkubator boleh menyebabkan penjanaan kondensat, jadi suhu inkubator yang lebih stabil akan mempunyai kesan perencatan terhadap penjanaan kondensat.
2. suhu permukaan tempatan di bawah suhu takat embun:Suhu permukaan tempatan lebih rendah daripada suhu takat embun, wap air akan terkondensasi menjadi titisan air pada permukaan ini, jadi keseragaman suhu inkubator akan mempunyai prestasi yang lebih baik dalam perencatan pemeluwapan.
3. Peningkatan wap air:contohnya, bekas pelembapan dan bekas kultur dengan sejumlah besar cecair, dan inkubator ditutup dengan lebih baik, apabila jumlah wap air di udara di dalam inkubator meningkat melebihi kapasiti maksimumnya pada suhu semasa, walaupun suhu kekal tidak berubah, pemeluwapan akan dihasilkan.
Oleh itu, inkubator CO2 dengan kawalan suhu yang baik jelas mempunyai kesan perencatan terhadap penghasilan kondensat, tetapi apabila kelembapan relatif melebihi 95% atau mencapai tepu, kemungkinan pemeluwapan akan meningkat dengan ketara,Oleh itu, apabila kita memupuk sel, selain memilih inkubator CO2 yang baik, kita harus cuba mengelakkan risiko pemeluwapan yang disebabkan oleh usaha mendapatkan kelembapan yang tinggi.
Masa siaran: 23 Julai 2024