Nima uchun mening CO2 inkubatorimda kondensatsiya bor?
Biz foydalangandaCO2 inkubatoriHujayralarni yetishtirish uchun, qo'shilgan suyuqlik miqdori va yetishtirish siklidagi farq tufayli, inkubatordagi nisbiy namlik uchun turli talablarga egamiz.
Uzoq muddatli kultura sikliga ega 96 quduqli hujayra kulturasi plastinkalaridan foydalangan holda o'tkazilgan tajribalar uchun, bitta quduqqa oz miqdordagi suyuqlik qo'shilganligi sababli, kultura eritmasi 37 ℃ da uzoq vaqt davomida bug'lanib ketsa, qurib qolish xavfi mavjud.
Masalan, inkubatorda yuqori nisbiy namlik 90% dan oshishi suyuqlikning bug'lanishini samarali ravishda kamaytirishi mumkin, ammo yangi muammo paydo bo'ldi, ko'plab hujayra madaniyati tajribachilari inkubator yuqori namlik sharoitida kondensat ishlab chiqarish osonligini aniqladilar, agar nazorat qilinmasa, kondensat ishlab chiqarish tobora ko'proq to'planib boradi va hujayra madaniyatiga ma'lum bir bakterial infeksiya xavfini tug'diradi.
Xo'sh, inkubatorda kondensatsiya hosil bo'lishi nisbiy namlik juda yuqori bo'lgani uchunmi?
Avvalo, biz nisbiy namlik tushunchasini tushunishimiz kerak,nisbiy namlik (Nisbiy namlik, RH)havodagi suv bug'ining haqiqiy miqdori va bir xil haroratda to'yinganlikdagi suv bug'ining foiz miqdoridir. Quyidagi formulada ifodalanadi:
.png)
nisbiy namlik foizi havodagi suv bug'ining miqdorining mumkin bo'lgan maksimal tarkibga nisbatini ifodalaydi.
Xususan:
* 0% nisbiy namlik:Havoda suv bug'i yo'q.
* 100% nisbiy namlik:Havo suv bug'i bilan to'yingan va ko'proq suv bug'ini ushlab turolmaydi va kondensatsiya paydo bo'ladi.
* 50% nisbiy namlik:Havodagi suv bug'ining hozirgi miqdori shu haroratdagi to'yingan suv bug'ining yarmiga teng ekanligini ko'rsatadi. Agar harorat 37°C bo'lsa, unda to'yingan suv bug'ining bosimi taxminan 6,27 kPa ni tashkil qiladi. Shuning uchun, nisbiy namlik 50% bo'lganda suv bug'ining bosimi taxminan 3,135 kPa ni tashkil qiladi.
To'yingan suv bug'ining bosimisuyuq suv va uning bug'i ma'lum bir haroratda dinamik muvozanatda bo'lganda gaz fazasida bug' tomonidan hosil bo'ladigan bosimdir.
Xususan, suv bug'i va suyuq suv yopiq tizimda birga mavjud bo'lganda (masalan, yaxshi yopiq Radobio CO2 inkubatori), suv molekulalari vaqt o'tishi bilan suyuq holatdan gazsimon holatga (bug'lanish) o'zgarishda davom etadi, shu bilan birga gazsimon suv molekulalari ham suyuq holatga (kondensatsiya) o'zgarishda davom etadi.
Muayyan nuqtada bug'lanish va kondensatsiya tezligi teng bo'ladi va bu nuqtadagi bug' bosimi to'yingan suv bug'ining bosimi hisoblanadi. U quyidagicha tavsiflanadi
1. dinamik muvozanat:Yopiq tizimda suv va suv bug'i birga mavjud bo'lganda, bug'lanish va kondensatsiya muvozanatga yetganda, tizimdagi suv bug'ining bosimi endi o'zgarmaydi, bu vaqtda bosim to'yingan suv bug'ining bosimiga teng bo'ladi.
2. haroratga bog'liqlik:To'yingan suv bug'ining bosimi harorat bilan o'zgaradi. Harorat oshganda, suv molekulalarining kinetik energiyasi oshadi, ko'proq suv molekulalari gaz fazasiga chiqib ketishi mumkin, shuning uchun to'yingan suv bug'ining bosimi oshadi. Aksincha, harorat pasayganda, to'yingan suv bug'ining bosimi pasayadi.
3. Xususiyatlari:To'yingan suv bosimi sof materialning xarakterli parametridir, suyuqlik miqdoriga bog'liq emas, faqat haroratga bog'liq.
To'yingan suv bug'ining bosimini hisoblash uchun ishlatiladigan keng tarqalgan formula Antuan tenglamasidir:
Suv uchun Antuan konstantasi turli harorat diapazonlari uchun turli qiymatlarga ega. Umumiy konstantalar to'plami quyidagilar:
* A=8.07131
* B=1730.63
* C=233.426
Bu o'zgarmas qiymatlar to'plami 1°C dan 100°C gacha bo'lgan harorat oralig'iga tegishli.
Ushbu konstantalardan foydalanib, 37°C da to'yingan suv bosimi 6,27 kPa ni tashkil qilishini hisoblashimiz mumkin.
Xo'sh, 37 daraja Selsiy (°C) haroratda to'yingan suv bug'i bosimi holatida havoda qancha suv bor?
To'yingan suv bug'ining massa miqdorini (mutlaq namlik) hisoblash uchun biz Klauzius-Klapeyron tenglama formulasidan foydalanishimiz mumkin:
To'yingan suv bug'ining bosimi: 37°C da to'yingan suv bug'ining bosimi 6,27 kPa ni tashkil qiladi.
Haroratni Kelvinga aylantirish: T=37+273.15=310.15 K
Formulaga almashtirish:
.png)
hisoblash natijasida olingan natija taxminan 44,6 g/m³ ni tashkil qiladi.
37°C da to'yinganlikdagi suv bug'ining miqdori (mutlaq namlik) taxminan 44,6 g/m³ ni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, har bir kubometr havo 44,6 gramm suv bug'ini sig'dira oladi.
180 litrli CO2 inkubatorida atigi 8 gramm suv bug'i bo'ladi.Namlash idishi va kultura idishlari suyuqlik bilan to'ldirilganda, nisbiy namlik osongina yuqori qiymatlarga, hatto to'yingan namlik qiymatlariga yaqin bo'lgan qiymatlarga yetishi mumkin.
Nisbiy namlik 100% ga yetganda,suv bug'i kondensatsiyalana boshlaydi. Bu vaqtda havodagi suv bug'ining miqdori joriy haroratda, ya'ni to'yinganlikda ushlab tura oladigan maksimal qiymatga etadi. Suv bug'ining yanada ko'payishi yoki haroratning pasayishi suv bug'ining suyuq suvga aylanishiga olib keladi.
Nisbiy namlik 95% dan oshganda ham kondensatsiya paydo bo'lishi mumkin,ammo bu harorat, havodagi suv bug'ining miqdori va sirt harorati kabi boshqa omillarga bog'liq. Bu ta'sir qiluvchi omillar quyidagilar:
1. Haroratning pasayishi:Havodagi suv bug'ining miqdori to'yinganlikka yaqin bo'lganda, haroratning har qanday ozgina pasayishi yoki suv bug'ining miqdorining ortishi kondensatsiyaga olib kelishi mumkin. Masalan, inkubatordagi haroratning o'zgarishi kondensat hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin, shuning uchun harorat barqarorroq bo'lganda inkubator kondensat hosil bo'lishiga inhibitiv ta'sir ko'rsatadi.
2. mahalliy sirt harorati shudring nuqtasi haroratidan past:Mahalliy sirt harorati shudring nuqtasi haroratidan pastroq bo'lsa, suv bug'i bu sirtlarda suv tomchilariga aylanadi, shuning uchun inkubatorning harorat bir xilligi kondensatsiyani inhibe qilishda yaxshiroq samaradorlikka ega bo'ladi.
3. Suv bug'ining ko'payishi:Masalan, namlash idishi va ko'p miqdorda suyuqlik solingan kultura idishlari, va inkubator ichidagi havodagi suv bug'ining miqdori joriy haroratda maksimal sig'imidan oshib ketganda, harorat o'zgarishsiz qolsa ham, kondensatsiya hosil bo'ladi.
Shuning uchun, yaxshi haroratni nazorat qiladigan CO2 inkubatori kondensat hosil bo'lishiga inhibitiv ta'sir ko'rsatadi, ammo nisbiy namlik 95% dan oshganda yoki hatto to'yinganlikka yetganda, kondensatsiya ehtimoli sezilarli darajada oshadi.shuning uchun, hujayralarni yetishtirishda, yaxshi CO2 inkubatorini tanlashdan tashqari, yuqori namlikni ta'qib qilish natijasida kelib chiqadigan kondensatsiya xavfidan qochishga harakat qilishimiz kerak.
Nashr vaqti: 2024-yil 23-iyul