在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中,溶氧電極的作用舉足輕重。循環(huán)水在系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動(dòng),若溶解氧含量過(guò)高,會(huì)加速金屬管道的腐蝕,降低管道使用壽命,增加維護(hù)成本;而溶解氧過(guò)低,又可能導(dǎo)致微生物滋生,引發(fā)生物黏泥堵塞管道。溶氧電極可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)循環(huán)水中的溶解氧濃度,當(dāng)濃度偏離適宜范圍時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)整,如通過(guò)加藥裝置添加緩蝕劑或殺菌劑,或調(diào)整補(bǔ)水方式,維持循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,保障工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。微基智慧科技(江蘇)有限公司極譜法溶氧電極在測(cè)量過(guò)程中需要嚴(yán)格控制水流速度和溫度等條件,以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。微生物培養(yǎng)用溶解氧電極供應(yīng)商推薦
溶氧電極與其他傳感器的協(xié)同作用,在發(fā)酵罐廠中,溶氧電極通常與其他傳感器協(xié)同工作,如pH電極、溫度傳感器等。這些傳感器共同監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中的各種參數(shù),為發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化提供完整的數(shù)據(jù)支持。例如,pH電極可以監(jiān)測(cè)發(fā)酵液的酸堿度,溫度傳感器可以監(jiān)測(cè)發(fā)酵液的溫度。通過(guò)綜合考慮這些參數(shù),可以更好地控制發(fā)酵過(guò)程,提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。不同的發(fā)酵工藝對(duì)溶氧水平的要求不同。例如,在好氧發(fā)酵過(guò)程中,需要較高的溶氧水平,以滿足微生物的生長(zhǎng)和代謝需求;而在厭氧發(fā)酵過(guò)程中,則需要較低的溶氧水平,甚至是無(wú)氧環(huán)境。溶氧電極可以根據(jù)不同的發(fā)酵工藝要求,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶氧水平,并為調(diào)整發(fā)酵條件提供依據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的發(fā)酵工藝選擇合適的溶氧電極,并進(jìn)行合理的安裝和調(diào)試,以確保其能夠準(zhǔn)確地測(cè)量溶氧水平。江蘇耐高溫溶解氧電極供應(yīng)極譜法溶氧電極在長(zhǎng)期使用過(guò)程中也表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性和可靠性,能夠在惡劣環(huán)境中使用,維護(hù)量也較小。
溶氧電極在生物修復(fù)受污染水體的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在利用微生物修復(fù)受污染水體時(shí),微生物的生長(zhǎng)和代謝需要消耗氧氣,而水體中的溶解氧濃度直接影響微生物的活性和修復(fù)效果。溶氧電極可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)修復(fù)區(qū)域水體中的溶解氧含量,根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整曝氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),或添加適量的增氧劑,為微生物提供充足的氧氣,促進(jìn)污染物的分解和轉(zhuǎn)化,加速水體的修復(fù)進(jìn)程,改善水環(huán)境質(zhì)量。溶氧電極的測(cè)量范圍也是一個(gè)重要參數(shù)。不同類型的溶氧電極具有不同的測(cè)量范圍,例如,一些用于實(shí)驗(yàn)室研究的高精度溶氧電極,其測(cè)量范圍可能較窄,適用于對(duì)溶解氧濃度變化敏感且濃度范圍較小的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景;而一些用于工業(yè)生產(chǎn)或環(huán)境監(jiān)測(cè)的溶氧電極,測(cè)量范圍則相對(duì)較寬,能夠滿足不同環(huán)境下溶解氧濃度變化較大的測(cè)量需求。在實(shí)際應(yīng)用中,需根據(jù)具體測(cè)量要求選擇合適測(cè)量范圍的溶氧電極,以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。
溶解氧電極的工作原理及技術(shù)發(fā)展
溶解氧電極作為生物發(fā)酵過(guò)程中關(guān)鍵的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,其工作原理主要基于電化學(xué)檢測(cè)方法。
目前市場(chǎng)上主流的溶解氧電極可分為極譜式和原電池式兩種類型。極譜式電極采用三電極系統(tǒng),包括工作電極(通常為金或鉑)、對(duì)電極和參比電極,在工作電極表面施加穩(wěn)定的極化電壓(通常為-0.6至-0.8V),溶解氧透過(guò)選擇性透氣膜后在電極表面發(fā)生還原反應(yīng),產(chǎn)生的電流信號(hào)與溶解氧濃度成正比。
近年來(lái),溶解氧傳感技術(shù)取得了進(jìn)展。傳統(tǒng)電化學(xué)電極逐漸被基于熒光猝滅原理的光學(xué)傳感器所補(bǔ)充。光學(xué)傳感器利用特定熒光物質(zhì)在氧分子作用下的熒光壽命變化來(lái)測(cè)定溶解氧濃度,具有無(wú)需極化、不受流速影響、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。
在發(fā)酵應(yīng)用中,溶解氧電極面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)包括:高溫滅菌(121℃、30分鐘)條件下的穩(wěn)定性、長(zhǎng)期運(yùn)行的漂移控制、抗培養(yǎng)基污染能力等。現(xiàn)代電極采用特殊的膜材料(如PTFE復(fù)合膜)和固態(tài)電解質(zhì)技術(shù),使使用壽命延長(zhǎng)至12-18個(gè)月。某大型氨基酸生產(chǎn)企業(yè)的對(duì)比數(shù)據(jù)顯示,采用新型電極后,校準(zhǔn)周期從3天延長(zhǎng)至2周,年維護(hù)成本降低40%。 極譜法溶氧電極具有優(yōu)異的測(cè)量性能,還具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Γ瑸樗|(zhì)監(jiān)測(cè)、生物反應(yīng)、污水處理等。
在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域,溶氧電極的應(yīng)用可以為優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供重要支持。通過(guò)精確控制溶氧水平,可以提高微生物的生長(zhǎng)速度和代謝效率,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),結(jié)合現(xiàn)代化生物技術(shù)手段,如基因工程、代謝工程等,可以進(jìn)一步優(yōu)化微生物的性能,使其更好地適應(yīng)不同的溶氧條件和生產(chǎn)要求。總之,溶氧電極在研究溶氧水平對(duì)微生物生長(zhǎng)和代謝的影響方面具有重要作用。通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量溶氧水平,可以深入了解微生物在不同溶氧條件下的生長(zhǎng)規(guī)律、代謝變化、酶活性、生存策略等方面的特點(diǎn),為優(yōu)化發(fā)酵工藝、提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等提供科學(xué)依據(jù)。在未來(lái)的研究和應(yīng)用中,溶氧電極將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,為推動(dòng)微生物學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。極譜法溶氧電極在長(zhǎng)期使用下可能會(huì)出現(xiàn)一定的性能下降,但通過(guò)定期維護(hù)和校準(zhǔn)等措施。四川耐消殺溶氧電極
極譜法是一種通過(guò)測(cè)定電解過(guò)程中所得到的極化電極的電流-電位曲線來(lái)確定溶液中被測(cè)物質(zhì)濃度。微生物培養(yǎng)用溶解氧電極供應(yīng)商推薦
食品工業(yè)里,溶氧電極在多個(gè)生產(chǎn)流程中發(fā)揮作用。在啤酒、葡萄酒等酒類的釀造過(guò)程中,溶解氧的濃度對(duì)發(fā)酵效果和酒的品質(zhì)影響***。溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)的溶氧情況,釀酒師據(jù)此調(diào)整發(fā)酵工藝,如控制發(fā)酵溫度、時(shí)間以及通風(fēng)量等,以促進(jìn)酵母的正常發(fā)酵,產(chǎn)生理想的風(fēng)味物質(zhì),提升酒的口感與香氣。在奶制品、發(fā)酵食品等的生產(chǎn)中,溶氧電極也能幫助控制發(fā)酵過(guò)程,防止因溶氧問(wèn)題導(dǎo)致的產(chǎn)品變質(zhì)或品質(zhì)下降 ,保障食品的安全與美味。微生物培養(yǎng)用溶解氧電極供應(yīng)商推薦
溶氧電極的工作原理基于復(fù)雜而精妙的電化學(xué)過(guò)程。常見(jiàn)的極譜型溶氧電極,在工作時(shí),需向其施加 0.6 - 0.8V 的極化電壓。此時(shí),陰極一般采用如白金等純度極高(99.999% 以上)的材料,會(huì)釋放電子;陽(yáng)極通常為銀等金屬,負(fù)責(zé)接受電子。當(dāng)溶液中的氧氣透過(guò)覆蓋在電極頭部的透氣膜,進(jìn)入電解液后,便與陰極和陽(yáng)極構(gòu)成完整回路,進(jìn)而產(chǎn)生電流。根據(jù)法拉第定律,此電流與氧分壓呈正比關(guān)系,即 I = k?PO? 。憑借這一特性,溶氧電極能夠?qū)⑷芤褐腥芙庋醯臐舛绒D(zhuǎn)化為可測(cè)量的電信號(hào) ,為后續(xù)的分析和監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)。溶氧電極的電解液添加量需適中,過(guò)多可能導(dǎo)致膜膨脹變形。南京光學(xué)法溶解氧電極合適的溶氧水平對(duì)于發(fā)酵產(chǎn)物...