加強人員培訓和管理也能夠提高溶氧電極在監(jiān)測過程中的穩(wěn)定性。1、操作人員培訓:對發(fā)酵罐廠的操作人員進行溶氧電極的安裝、維護、校準和操作培訓,提高操作人員的專業(yè)技能和水平。操作人員應熟悉溶氧電極的工作原理、性能特點和使用方法,掌握正確的安裝、維護和校準方法,以及在發(fā)酵過程中如何根據(jù)溶氧水平的變化調(diào)整發(fā)酵罐的操作條件。2、質量管理體系:建立健全發(fā)酵罐廠的質量管理體系,加強對溶氧電極的質量控制和管理。對溶氧電極的采購、驗收、安裝、維護、校準和使用等環(huán)節(jié)進行嚴格的質量控制,確保溶氧電極的性能和穩(wěn)定性符合發(fā)酵工藝的要求。總之,提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應用中的穩(wěn)定性需要從選擇合適的電極類型、正確安裝和維護電極、優(yōu)化發(fā)酵罐的操作條件、采用先進的控制系統(tǒng)和加強人員培訓和管理等方面入手。通過綜合采取這些措施,可以提高溶氧電極的穩(wěn)定性,保證發(fā)酵過程的順利進行,提高發(fā)酵產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量。熒光法溶氧電極通常配備防水防塵的外殼,能夠適應各種惡劣環(huán)境,確保長期穩(wěn)定運行。江蘇溶氧電極廠家推薦
在微生物工程和生物技術領域,溶氧電極起著至關重要的作用,為優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了多方面的支持。溶氧電極會影響藻類生長和產(chǎn)物含量,在管狀光生物反應器中培養(yǎng)螺旋藻時,高濃度的溶解氧會積累。通過光呼吸測定法定量溶解氧濃度對批量培養(yǎng)的螺旋藻生長動力學和藻藍蛋白含量的影響。結果表明,光照強度和細胞干重濃度是溶解氧對生物過程動力學產(chǎn)生影響的重要相互關聯(lián)的工藝參數(shù)。不利的工藝條件,如低生物量濃度或高光照強度,會產(chǎn)生明顯的生長抑制,并使螺旋藻的藻藍蛋白含量降低高達 35%。江蘇生物合成學用溶氧電極廠家推薦溶解氧電極的校準至關重要,否則可能導致測量誤差,進而影響發(fā)酵工藝的調(diào)控。
溶氧電極在發(fā)酵罐廠的應用中,穩(wěn)定性至關重要。提高溶氧電極的穩(wěn)定性可以優(yōu)化發(fā)酵罐的操作條件:1、控制攪拌轉速和通氣量,攪拌轉速和通氣量對發(fā)酵過程中的溶氧水平有重要影響。適當提高攪拌轉速 可以增加發(fā)酵液與空氣的接觸面積,提高溶氧傳遞效率;增加通氣量 可以提高發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣含量,從而提高溶氧水平。例如,以雙孢蘑菇為實驗菌種的研究表明,較佳的培養(yǎng)條件為溫度25℃、攪拌轉速160r/min、通氣量0.9vvm,此條件下,菌體生物量至多達20.81g/L,胞外多糖產(chǎn)量多達3.75g/L。2、控制發(fā)酵溫度和pH值,發(fā)酵溫度和pH值對發(fā)酵過程中的微生物生長和代謝有重要影響,同時也會影響溶氧電極的穩(wěn)定性。一般來說,發(fā)酵溫度和pH值應控制在適合發(fā)酵菌種生長和代謝的范圍內(nèi)。過高或過低的發(fā)酵溫度和pH值會影響微生物的活性和代謝產(chǎn)物的生成,從而影響溶氧水平的變化。同時,也會對溶氧電極的性能產(chǎn)生一定的影響,降低其穩(wěn)定性。因此,需要根據(jù)發(fā)酵菌種的特性和發(fā)酵工藝的要求,優(yōu)化發(fā)酵溫度和pH值,以提高溶氧電極的穩(wěn)定性。
溶解氧電極的工作原理及技術發(fā)展
溶解氧電極作為生物發(fā)酵過程中關鍵的在線監(jiān)測設備,其工作原理主要基于電化學檢測方法。
目前市場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),溶解氧透過選擇性透氣膜后在電極表面發(fā)生還原反應,產(chǎn)生的電流信號與溶解氧濃度成正比。
近年來,溶解氧傳感技術取得了進展。傳統(tǒng)電化學電極逐漸被基于熒光猝滅原理的光學傳感器所補充。光學傳感器利用特定熒光物質在氧分子作用下的熒光壽命變化來測定溶解氧濃度,具有無需極化、不受流速影響、維護簡單等優(yōu)勢。
在發(fā)酵應用中,溶解氧電極面臨的主要技術挑戰(zhàn)包括:高溫滅菌(121℃、30分鐘)條件下的穩(wěn)定性、長期運行的漂移控制、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復合膜)和固態(tài)電解質技術,使使用壽命延長至12-18個月。某大型氨基酸生產(chǎn)企業(yè)的對比數(shù)據(jù)顯示,采用新型電極后,校準周期從3天延長至2周,年維護成本降低40%。 實驗教材詳細記錄溶氧電極的故障案例,培養(yǎng)學生問題解決能力。
溶氧電極在農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測方面也具有重要意義。不同農(nóng)作物對灌溉水中的溶解氧含量有不同的需求。例如,水稻等水生作物在生長過程中,需要一定的溶解氧來維持根系的正常呼吸和生長;而一些旱地作物,如小麥、玉米等,對灌溉水的溶解氧要求相對較低。通過在灌溉水源和田間灌溉系統(tǒng)中安裝溶氧電極,農(nóng)民可以實時了解灌溉水的溶解氧情況,根據(jù)農(nóng)作物的需求調(diào)整灌溉方式和水量,保證農(nóng)作物生長在適宜的水環(huán)境中,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質量。熒光法溶氧電極在確保不同流速下的測量準確性方面,主要依賴于其獨特的測量原理和結構設計。湖北溶解氧電極怎么賣
溶解氧電極的測量范圍需匹配發(fā)酵工藝需求,如高耗氧或微需氧的不同場景。江蘇溶氧電極廠家推薦
溶氧電極的結構組成決定了其性能與應用范圍。它一般由陰極、陽極、電解質和塑料薄膜構成。陰極作為反應的關鍵部位,對材料要求苛刻,像白金或銀的純度需達 99.999% 以上,且極譜型電極的陰極表面做得很小,直徑通常在 1 - 50μm 范圍,以形成微小的還原電流,這也意味著需要專門的電子放大裝置輔極多做成圓筒狀,表面積比陰極大數(shù)十倍,材料同樣要求高純度。電解質常見的有 KOH、KCl、醋酸鉛等,用于維持電極內(nèi)部的電荷平衡。塑料薄膜如聚四氟乙烯(F4)或其共聚體,需具備耐高溫(>200℃)、透氣性能好的特點,且膜的厚度有講究,一般在 0.01 - 0.05mm,膜對氧的高透性和對 CO? 的低透性對電極響應極為重要 。江蘇溶氧電極廠家推薦