Bakit may condensation ang CO2 incubator ko?
Kapag ginagamit natinIncubator ng CO2Para linangin ang mga selula, dahil sa pagkakaiba sa dami ng likidong idinagdag at sa siklo ng kultura, mayroon tayong iba't ibang mga kinakailangan para sa relatibong halumigmig sa incubator.
Para sa mga eksperimentong gumagamit ng 96-well cell culture plates na may mahabang culture cycle, dahil sa kaunting likidong idinagdag sa isang well, may panganib na matuyo ang culture solution kung ito ay sumingaw sa mahabang panahon sa 37 ℃.
Halimbawa, ang mas mataas na relatibong halumigmig sa incubator ay maaaring epektibong mabawasan ang pagsingaw ng likido, ngunit isang bagong problema ang lumitaw. Maraming mga experimentalist sa cell culture ang natuklasan na ang incubator ay madaling makagawa ng condensate sa mga kondisyon ng mataas na halumigmig. Kung hindi kontrolado ang produksyon ng condensate, mas marami itong maiipon, kaya ang cell culture ay nagdudulot ng panganib ng impeksyon sa bacteria.
Kaya, ang pagbuo ba ng condensation sa incubator ay dahil sa masyadong mataas na relative humidity?
Una sa lahat, kailangan nating maunawaan ang konsepto ng relatibong halumigmig,relatibong halumigmig (Relatibong Halumigmig, RH)ay ang aktwal na nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin at ang porsyento ng nilalaman ng singaw ng tubig sa saturation sa parehong temperatura. Ipinapahayag sa pormula:
.png)
Ang porsyento ng relatibong halumigmig ay kumakatawan sa ratio ng nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin sa pinakamataas na posibleng nilalaman.
Partikular:
* 0% RH:Walang singaw ng tubig sa hangin.
* 100% RH:Ang hangin ay puspos ng singaw ng tubig at hindi na makapaghawak ng mas maraming singaw ng tubig at magkakaroon ng kondensasyon.
* 50% RH:Ipinapahiwatig na ang kasalukuyang dami ng singaw ng tubig sa hangin ay kalahati ng dami ng saturated water vapor sa temperaturang iyon. Kung ang temperatura ay 37°C, ang saturated water vapor pressure ay humigit-kumulang 6.27 kPa. Samakatuwid, ang presyon ng singaw ng tubig sa 50% relatibong humidity ay humigit-kumulang 3.135 kPa.
Saturated na presyon ng singaw ng tubigay ang presyon na nalilikha ng singaw sa anyong gas kapag ang likidong tubig at ang singaw nito ay nasa dynamic equilibrium sa isang partikular na temperatura.
Sa partikular, kapag ang singaw ng tubig at likidong tubig ay magkakasamang nagkasama sa isang saradong sistema (hal., isang mahusay na saradong Radobio CO2 incubator), ang mga molekula ng tubig ay patuloy na magbabago mula sa likidong estado patungo sa gaseous state (evaporation) sa paglipas ng panahon, habang ang mga gaseous water molecule ay patuloy na magbabago patungo sa likidong estado (condensation).
Sa isang tiyak na punto, ang mga rate ng ebaporasyon at kondensasyon ay magkapantay, at ang presyon ng singaw sa puntong iyon ay ang saturated water vapor pressure. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng
1. dinamikong ekwilibriyo:Kapag ang tubig at singaw ng tubig ay magkakasamang nagsabay sa isang saradong sistema, ang pagsingaw at kondensasyon ay umaabot sa ekwilibriyo, ang presyon ng singaw ng tubig sa sistema ay hindi na nagbabago, sa oras na ito ang presyon ay saturated water vapor pressure.
2. pagdepende sa temperatura:Ang saturated water vapor pressure ay nagbabago kasabay ng temperatura. Kapag tumataas ang temperatura, tumataas din ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig, mas maraming molekula ng tubig ang maaaring makatakas sa gas phase, kaya tumataas ang saturated water vapor pressure. Sa kabaligtaran, kapag bumababa ang temperatura, bumababa rin ang saturated water vapor pressure.
3. Mga Katangian:Ang presyon ng saturated water ay isang purong katangian ng materyal na parameter, hindi nakasalalay sa dami ng likido, kundi sa temperatura lamang.
Ang isang karaniwang pormulang ginagamit upang kalkulahin ang saturated water vapor pressure ay ang Antoine equation:
Para sa tubig, ang Antoine constant ay may iba't ibang halaga para sa iba't ibang saklaw ng temperatura. Ang isang karaniwang hanay ng mga constant ay:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Ang hanay ng mga konstanteng ito ay naaangkop sa saklaw ng temperatura mula 1°C hanggang 100°C.
Maaari nating gamitin ang mga constant na ito upang kalkulahin na ang saturated water pressure sa 37°C ay 6.27 kPa.
Kaya, gaano karaming tubig ang nasa hangin sa 37 degrees Celsius (°C) sa estado ng saturated water vapor pressure?
Upang kalkulahin ang mass content ng saturated water vapor (absolute humidity), maaari nating gamitin ang Clausius-Clapeyron equation formula:
Presyon ng singaw ng tubig na saturated: Sa 37°C, ang presyon ng singaw ng tubig na saturated ay 6.27 kPa.
Pag-convert ng temperatura sa Kelvin: T=37+273.15=310.15 K
Pagpapalit sa pormula:
.png)
ang resultang nakuha sa pamamagitan ng kalkulasyon ay humigit-kumulang 44.6 g/m³.
Sa 37°C, ang nilalaman ng singaw ng tubig (ganap na halumigmig) sa saturation ay humigit-kumulang 44.6 g/m³. Nangangahulugan ito na ang bawat metro kubiko ng hangin ay maaaring maglaman ng 44.6 gramo ng singaw ng tubig.
Ang isang 180L na CO2 incubator ay maglalaman lamang ng humigit-kumulang 8 gramo ng singaw ng tubig.Kapag ang humidification pan pati na rin ang mga culture vessel ay puno ng mga likido, ang relatibong humidity ay madaling umabot sa matataas na halaga, kahit na malapit sa saturation humidity values.
Kapag ang relatibong halumigmig ay umabot sa 100%,Ang singaw ng tubig ay nagsisimulang mag-condense. Sa puntong ito, ang dami ng singaw ng tubig sa hangin ay umaabot sa pinakamataas na halaga na kaya nitong hawakan sa kasalukuyang temperatura, ibig sabihin, saturation. Ang karagdagang pagtaas ng singaw ng tubig o pagbaba ng temperatura ay nagiging sanhi ng pag-condense ng singaw ng tubig at maging likidong tubig.
Maaari ring mangyari ang kondensasyon kapag ang relatibong halumigmig ay lumampas sa 95%,ngunit ito ay nakadepende sa iba pang mga salik tulad ng temperatura, dami ng singaw ng tubig sa hangin, at temperatura sa ibabaw. Ang mga salik na nakakaimpluwensya ay ang mga sumusunod:
1. Pagbaba ng temperatura:Kapag ang dami ng singaw ng tubig sa hangin ay malapit sa saturation, ang anumang maliit na pagbaba ng temperatura o pagtaas ng dami ng singaw ng tubig ay maaaring magdulot ng kondensasyon. Halimbawa, ang mga pagbabago-bago ng temperatura sa incubator ay maaaring humantong sa pagbuo ng condensate, kaya ang mas matatag na temperatura ng incubator ay magkakaroon ng epekto sa pagpigil sa pagbuo ng condensate.
2. lokal na temperatura ng ibabaw na mas mababa sa temperatura ng dew point:Kung ang lokal na temperatura ng ibabaw ay mas mababa kaysa sa temperatura ng dew point, ang singaw ng tubig ay magmumuo bilang mga patak ng tubig sa mga ibabaw na ito, kaya ang pagkakapareho ng temperatura ng incubator ay magkakaroon ng mas mahusay na pagganap sa pagsugpo ng kondensasyon.
3. Tumaas na singaw ng tubig:halimbawa, mga lalagyan ng humidification pan at culture na may malaking dami ng likido, at mas maayos na natatakpan ang incubator, kapag ang dami ng singaw ng tubig sa hangin sa loob ng incubator ay tumaas nang lampas sa pinakamataas na kapasidad nito sa kasalukuyang temperatura, kahit na ang temperatura ay hindi nagbabago, mabubuo ang condensation.
Samakatuwid, ang isang CO2 incubator na may mahusay na kontrol sa temperatura ay malinaw na may epekto sa pagpigil sa pagbuo ng condensate, ngunit kapag ang relatibong humidity ay lumampas sa 95% o umabot pa sa saturation, ang posibilidad ng condensation ay tataas nang malaki.samakatuwid, kapag naglilinang tayo ng mga selula, bukod sa pagpili ng isang mahusay na incubator ng CO2, dapat din nating sikaping iwasan ang panganib ng kondensasyon na dulot ng paghahangad ng mataas na humidity.
Oras ng pag-post: Hulyo 23, 2024