101922

Jeżeli wielkość w skali Kolmogorova jest dosyć duża (im większa lepkość płynu, tym ta skala jest większa), tym gorsze mamy mieszanie.

Im większa lepkość, tym większe wiry, a więc w tych większych wirach jest laminamy ruch cieczy, co skutkuje gorszym mieszaniem.

A więc mamy 3 etapy mieszania:

Przechodzimy od makromieszania (dystrybucja całych pakietów cieczy), mieszanych w sposób burzliwy. Tworzenie wirów, które się zmniejszają i przechodzenie do mikromieszania (laminamy ruch cieczy wewnątrz wirów- wiru wielkości skali Kolmogorova oraz molekularne- dyfuzyjne procesy mieszania).

Wielkość wirów maleje wraz z prędkością obrotową mieszadła.

Wielkość wirów w skali Kolmogorova ma jeszcze jedno znaczenie:

Mechanizm niszczenia biokatalizatora:

1)    Wielkość wirów, bo one wywołują naprężenie. Zderzając się z cząstkami biokatalizatora o podobnej wielkości, niszczą je.

•    Jeżeli mamy hodowlę o lepkości zbliżonej do lepkości wody, wielkość bakterii jest o rząd lub prawie dwa mniejsza od wielkości wirów w skali Kolmogorova. W efekcie mała bakteria prześlizgnie się pomiędzy warstwami laminarnymi wiru i nic jej się nie stanie

•    Drożdże mogą być porównywalne do wielkości wirów

•    Grzyby strzępkowe, kom roślinne, zwierzęce- ich wielkość jest porównywalna z wielkością wirów

Najgroźniejsze dla komórek są spotkania z wirami o podobnej wielkości

Im wolniej mieszamy, tym mniejsze szanse, że coś zniszczymy. Im wolniej mieszamy, tym mniejsze wiry.

2)    Bezpośrednie spotkanie z mieszadłem

3)    Pęknięcie pęcherzyka (po dotarciu do powierzchni) powodujące zniszczenie komórki, bo mające wystarczającą do tego siłę

Kultury bakteryjne można mieszać nawet 400-600obr/min (bo są małe)

Grzybowe od 300 już mielą grzyby

Czyli problem: Jak zoptymalizować warunki mieszania, aby nie zniszczyć komórek i dostarczyć odpowiednią ilość tlenu.