中文
Inkubator CO2 powoduje kondensację, czy wilgotność względna jest zbyt wysoka?
Kiedy używamy inkubatora CO2 do uprawiania komórek, ze względu na różnicę w ilości dodanej cieczy i cyklu hodowli, mamy różne wymagania dotyczące wilgotności względnej w inkubatorze.
W przypadku eksperymentów z użyciem 96-studzienkowych płyt hodowlanych z długim cyklem hodowli, ze względu na niewielką ilość cieczy dodaną do jednej studni, istnieje ryzyko, że roztwór hodowli wyschnie, jeśli odparuje przez długi czas na 37 ℃.
Na przykład wyższa wilgotność względna w inkubatorze, aby osiągnąć ponad 90%, może skutecznie zmniejszyć odparowanie płynów, jednak pojawił się nowy problem, wielu eksperymentalistów z hodowli komórkowej stwierdziło, że inkubator jest łatwy do wytworzenia kondensatu w warunkach wysokiej wilgotności, produkcja kondensatu, jeśli niekontrolowana, będzie coraz większa, gromadzi się w kulturze komórkowej.
Czy zatem generowanie kondensacji w inkubatorze, ponieważ wilgotność względna jest zbyt wysoka?
Po pierwsze, musimy zrozumieć pojęcie wilgotności względnej,wilgotność względna (wilgotność względna, RH)to faktyczna zawartość pary wodnej w powietrzu i odsetek zawartości pary wodnej przy nasyceniu w tej samej temperaturze. Wyrażone w formule:
.png)
Procent wilgotności względnej reprezentuje stosunek zawartości pary wodnej w powietrzu do maksymalnej możliwej zawartości.
Swoiście:
* 0% RH:W powietrzu nie ma pary wodnej.
* 100% RH:Powietrze jest nasycone oparą wodną i nie może powstrzymać więcej pary wodnej i wystąpi kondensacja.
* 50% RH:Wskazuje, że obecna ilość pary wodnej w powietrzu wynosi połowę ilości nasyconej pary wody w tej temperaturze. Jeśli temperatura wynosi 37 ° C, wówczas nasycone ciśnienie pary wody wynosi około 6,27 kPa. Dlatego ciśnienie pary wodnej przy 50% wilgotności względnej wynosi około 3,135 kPa.
Nasycone ciśnienie pary wodnejjest ciśnienie wytwarzane przez parę w fazie gazowej, gdy ciekła woda i jej para są w równowadze dynamicznej w określonej temperaturze.
W szczególności, gdy pary wodne i ciekła woda współistnieją w układzie zamkniętym (np. Dobrze zamknięty inkubator Radobio CO2), cząsteczki wody będą nadal zmieniać się ze stanu ciekłego na stan gazowy (odparowanie) w czasie, podczas gdy również cząsteczki wody wód będą się nadal zmieniać w stanie ciekłym (kondensacja).
W pewnym momencie szybkości parowania i kondensacji są równe, a ciśnienie pary w tym punkcie jest nasycone ciśnienie pary wodnej. Charakteryzuje się
1. Równowaga dynamiczna:Gdy pary wody i wody współistnieją w układzie zamkniętym, odparowaniu i kondensacji w celu osiągnięcia równowagi, ciśnienie pary wodnej w układzie nie zmienia się, w tym czasie ciśnieniem nasycone ciśnienie pary wodnej.
2. Zależność temperatury:Nasycone ciśnienie pary wodnej zmienia się wraz z temperaturą. Gdy temperatura wzrasta, energia kinetyczna cząsteczek wody wzrasta, więcej cząsteczek wody może uciec do fazy gazowej, więc wzrasta nas naciśnięcie nasyconego pary wodnej. I odwrotnie, gdy temperatura maleje, nasycone ciśnienie pary wody maleje.
3. Charakterystyka:Nasycone ciśnienie wody jest parametrem charakterystycznym czysto materialnym, nie zależy od ilości cieczy, tylko od temperatury.
Powszechnym wzorem stosowanym do obliczania nasyconego ciśnienia pary wody jest równanie antoine:
W przypadku wody stała antoine ma różne wartości dla różnych zakresów temperatury. Wspólny zestaw stałych to:
* A = 8.07131
* B = 1730,63
* C = 233,426
Ten zestaw stałych dotyczy zakresu temperatury od 1 ° C do 100 ° C.
Możemy użyć tych stałych, aby obliczyć, że nasycone ciśnienie wody w 37 ° C wynosi 6,27 kPa.
Ile wody jest w powietrzu w 37 stopniach Celsjusza (° C) w stanie nasyconego ciśnienia pary wodnej?
Aby obliczyć zawartość masy w nasyconej pary wodnej (wilgotność bezwzględna), możemy użyć wzoru równania Clausius-Clapeyron:
Nasycone ciśnienie pary wodnej: w 37 ° C, nasycone ciśnienie pary wody wynosi 6,27 kPa.
Przekształcanie temperatury w Kelvin: T = 37+273,15 = 310,15 K
Zastąpienie do formuły:
.png)
Wynik uzyskany przez obliczenia wynosi około 44,6 g/m3.
W 37 ° C zawartość pary wodnej (wilgotność bezwzględna) przy nasyceniu wynosi około 44,6 g/m3. Oznacza to, że każdy metr sześcienny powietrza może pomieścić 44,6 gramów pary wodnej.
Inkubator CO2 180 -litrowy pomieści tylko około 8 gramów pary wodnej.Gdy misek nawilżania, a także naczynia hodowlane są wypełnione płynami, wilgotność względna może łatwo osiągnąć wysokie wartości, nawet zbliżone do wartości wilgotności nasycenia.
Kiedy wilgotność względna osiągnie 100%,Pary wodne zaczyna się kondensować. W tym momencie ilość pary wodnej w powietrzu osiąga maksymalną wartość, jaką może zatrzymać w bieżącej temperaturze, tj. Nasycenie. Dalszy wzrost pary wodnej lub spadek temperatury powoduje, że pary wodne skondensuje się w ciekłej wodzie.
Kondensacja może również wystąpić, gdy wilgotność względna przekracza 95%,Zależy to jednak od innych czynników, takich jak temperatura, ilość pary wodnej w powietrzu i temperatura powierzchni. Te czynniki wpływające są następujące:
1. Zmniejszenie temperatury:Gdy ilość pary wodnej w powietrzu jest zbliżona do nasycenia, każdy niewielki spadek temperatury lub wzrost ilości pary wodnej może spowodować kondensację. Na przykład fluktuacje temperatury w inkubatorze mogą prowadzić do wytwarzania kondensatu, więc temperatura jest bardziej stabilna inkubator będzie miała hamujący wpływ na wytwarzanie kondensatu.
2. Lokalna temperatura powierzchni poniżej temperatury punktu rosy:Lokalna temperatura powierzchni jest niższa niż temperatura rosy, para wodna skondensuje się w krople wody na tych powierzchniach, więc jednolitość temperatury inkubatora będzie miała lepszą wydajność w hamowaniu kondensacji.
3. Zwiększona para wodna:Na przykład pojemniki na miski nawilżania i hodowlane z dużą ilością cieczy, a inkubator jest lepiej uszczelniony, gdy ilość pary wodnej w powietrzu wewnątrz inkubatora wzrosła ponad jego maksymalną pojemność w bieżącej temperaturze, nawet jeśli temperatura pozostanie niezmieniona, wygenerowana zostanie kondensacja.
Dlatego inkubator CO2 o dobrej kontroli temperatury ma oczywiście hamujący wpływ na wytwarzanie kondensatu, ale gdy wilgotność względna przekracza 95% lub nawet osiąga nasycenie, możliwość kondensacji znacznie wzrośnie, będzie znacznie wzrastać, możliwość kondensacji,Dlatego, gdy uprawiamy komórki, oprócz wyboru dobrego inkubatora CO2, powinniśmy starać się uniknąć ryzyka kondensacji spowodowanego dążeniem do wysokiej wilgotności.
Czas po: 23-2024 lipca