关于“沸腾”和沸点的问题fficeffice" />
还是先从一种常见的现象说起吧,以罐头瓶为容器装料后瓶口覆塑料膜,再用橡皮筋扎紧是常用的制作二级种的方法,高压灭菌后我们会发现有的罐头瓶口所覆的塑料膜被冲开了。这种现象产生的原因是:高压锅开启后内部压力骤降,而培养料中的水的温度仍为高温(设为121度),根据道尔顿定律此时培养料中的水的水蒸气压力为2.0个大气压,大于罐头瓶外气压,所以瓶内水蒸气冲开瓶口塑料膜;如果缓慢开启高压锅,锅内排出的蒸气是缓慢的,罐头瓶内培养基含的水汽化成蒸气补充锅内排出的蒸气,由于塑料膜与瓶口有一定的缝隙,所以就不会发生冲开塑料膜的情况。以上所叙述除道尔顿定律外都不难理解。
需要注意的是上面用了“培养基含的水汽化成蒸气”而不是“沸腾”,这是为什么呢?沸腾是一种物理现象(表象为水面剧烈扰动,水蒸气大量逸出水面),是表象,而汽化是一种物理变化,是过程。沸腾的实质也是汽化,拿电磁炉烧水来说,水壶底部加热大量的水汽化成水蒸气,水蒸气以蒸气泡的形式上升并逸出水面,并迅速扩散到大气中,从而带动水的剧烈扰动,出现水翻腾滚动,蒸气剧烈升腾的现象,所以称之为“沸腾”,在能量转换方面加热输入的热能与水蒸气带走的热能相等,表现为水的温度不再上升,此时的温度这就是沸点。我们必须认识到上面描述的“沸腾”是有条件的,一是必须有热源不断补充水蒸气带走的能量,二是产生的水蒸气能够顺利排出水壶容器之外,保持水壶内压力(约为大气压);此时再回头想一想高压锅中的罐头瓶内培养基中的水会沸腾吗?培养基中汽化出水蒸气后温度要下降的,沸腾的第一个条件不符合;罐头瓶向高压锅中大量排出水蒸汽条件下才能出现沸腾现象,第一罐头瓶中的蒸汽不能排出来(因为高压锅内压力绝大多数情况下是大于瓶内的),第二即使排的出来,排出的蒸汽将导致高压锅内压力增加就会与罐头瓶的压力平衡阻止蒸汽从瓶中向外排出,沸腾的第二个条件也不符合。下面这种情况在物理实验中经常出现,一个厚壁三角瓶装入半瓶水塞紧橡皮塞,缓慢加热瓶内的水超过100度没有沸腾现象发生,撤掉热源,拔去橡皮塞水会从三角瓶口喷出,接着出现典型的沸腾现象;你说的“原因可能来自于温度超过100度后,袋内水分汽化而增压”和tigertosky说的“瓶子外面的温度较高,通过热传导,引起瓶子内的水分沸腾,水分蒸腾”,概与此类似,个中道理仔细分析就知道了。
关于“蒸汽进入菌袋,成为菌袋一条重要加热途径问题”
自然“蒸汽接触菌袋,通过热传导传递给培养基,蒸汽释放自身的热量而冷凝”这是菌袋加温的主渠道,也是必然渠道。而“蒸汽进入菌袋,成为菌袋一条重要加热途径”并不是必须途径,比如香菇菌袋两头扎口并且足够紧,蒸汽就不能进入,就不存在这条途径,只存在热传导这条途径;太空包加套环透气盖体就存在“蒸汽进入菌袋加热”这条途径,我在前面的帖子中实际是以太空包为对象而言的(实际仔细想一想就能体会得出来),没有明确说明,引起了误会。而且我的上一贴也说明“随着菌袋温度上升培养料对蒸汽的凝结作用减弱,这条温升途径的作用也减弱”,这条途径在加温前期起作用,后期就就没有作用了,所以我只是说 “蒸汽进入菌袋,成为菌袋一条重要加热途径”,请注意主体、前提和语言文字的用法。
关于蒸汽进入菌袋,袋内含水量的问题
以tigertosky的“灭菌的是500ml的罐头瓶,内装30g左右的小麦,和40ml左右的液体”为例,计算罐头瓶内培养基最多将增加7g(计算过程从略)。当然上面的是一种特殊情况,实际要比7 g低得多,因为蒸汽进入菌袋毕竟是一种辅助加热途径,而热传导才是主要的。本来应该详细解释一下,以解答你的疑惑,但再进一步就会涉及到某项“保密技术”的核心了,不是我不敢越“潜规则”的雷池,而是君子要成人之美,君不见论坛最近不和谐吗?
补充一点,高压灭菌的菌袋在降温的过程中要以蒸汽形式散失部分水分,如从121度降到100度至少要流失4%的水分(计算从略)。 |