Chemostat: Auswaschverdünnung D_w
Verborgene Monod-Kultur, bekannter Zulauf S₀. Durchfahren Sie die Verdünnung D, beobachten Sie die stationäre Biomasse und finden Sie die Auswaschverdünnung D_w.
Hochschule / Forschung· 22 min·Verwandte Simulation: Biophysik, Fluide und GeowissenschaftenChemostat und Monod-Wachstum
Ziel des Versuchs
D_w als die kleinste Verdünnung bestimmen, bei der die stationäre Biomasse X* zu null wird.
Geräte
- Chemostat (unbekannte Kinetik)
- Bekannte S₀
- Verdünnungspumpe
- Trübungsmessgerät
Versuch
Theorie
Im Monod-Chemostat gilt μ(S) = μ_max S/(K_S+S), Auswaschung bei D_w = μ(S₀). Unterhalb von D_w gibt es X* > 0, an der Schwelle und darüber verschwindet die Kultur. Der Aufbau blendet μ_max, K_S, Y, X*, S* und die Auswaschmarkierung aus. S₀ ist bekannt. Das laufende Trübungsmessgerät ist die Messanzeige.
Durchführung
- Die Zulaufkonzentration S₀ ist fest und bekannt. Die Kinetik bleibt verborgen. Ändern Sie nur die Verdünnung D.
- Beobachten Sie die laufende Biomasse (optische Dichte). Finden Sie das kleinste D, bei dem X auf null fällt. Der Aufbau schreibt nicht „ausgewaschen“.
- Speichern Sie dieses D. Wiederholen Sie die Suche mindestens 6-mal (Sie dürfen von verschiedenen D ausgehen).
- Bilden Sie den Mittelwert der Spalte D und vergleichen Sie mit dem Referenzwert.
Schlussfolgerung
Die mittlere Auswaschverdünnung stimmt mit μ(S₀) überein. Wesentliche Unsicherheiten: diskrete D-Schritte und die visuelle Abschätzung von X* = 0.