溶氧電極的工作原理:溶氧電極作為測定液體中溶解氧濃度的關(guān)鍵裝置,其工作原理基于氧分子在金屬表面的氧化還原反應(yīng)。當(dāng)下常見的覆膜氧電極,陰極多采用銀、鉑等貴金屬,陽極則是錫、鉛等活潑金屬,以醋酸緩沖液作為電解質(zhì)。測量時(shí),液體中的氧透過半透膜抵達(dá)陰極,促使兩極間產(chǎn)生電子流動(dòng),進(jìn)而形成電流。氧濃度與電流強(qiáng)度呈正相關(guān),如此一來,溶氧濃度便轉(zhuǎn)化為電訊號(hào),經(jīng)放大處理后,可在顯示儀或記錄儀上直觀呈現(xiàn)。這種將化學(xué)過程轉(zhuǎn)化為電信號(hào)測量的方式,為準(zhǔn)確掌握液體溶氧情況提供了有效途徑。溶解氧電極的漂移問題需定期校準(zhǔn),尤其是在長期連續(xù)發(fā)酵過程中更應(yīng)注意。安徽微生物培養(yǎng)用溶氧電極

溶氧電極的工作原理基于復(fù)雜而精妙的電化學(xué)過程。常見的極譜型溶氧電極,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)溶液中的氧氣透過覆蓋在電極頭部的透氣膜,進(jìn)入電解液后,便與陰極和陽極構(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)化為可測量的電信號(hào) ,為后續(xù)的分析和監(jiān)測提供基礎(chǔ)。南京耐用溶解氧電極溶氧電極廠商提供 24 小時(shí)技術(shù)支持,遠(yuǎn)程指導(dǎo)用戶解決校準(zhǔn)問題。

溶氧電極能夠準(zhǔn)確地測量發(fā)酵液中的溶氧水平。在微生物發(fā)酵過程中,適宜的溶氧水平是菌體生長和代謝的重要保障。當(dāng)溶氧電極測值顯示溶氧水平較高時(shí),對(duì)于好氧微生物而言,充足的氧氣能夠促進(jìn)其呼吸作用,加速代謝過程。例如,在谷氨酸發(fā)酵中,較高的溶氧條件有利于谷氨酸脫氫酶的活性提高,從而促進(jìn)谷氨酸的生成積累。同時(shí),高溶氧水平也有助于微生物合成更多的能量物質(zhì),如 ATP,為細(xì)胞的生長和繁殖提供動(dòng)力。然而,過高的溶氧水平也可能對(duì)某些微生物產(chǎn)生氧化損傷,影響其正常生長和代謝。當(dāng)溶氧電極監(jiān)測到較低的溶氧水平時(shí),微生物的生長和代謝會(huì)發(fā)生明顯變化。對(duì)于厭氧微生物或兼性厭氧微生物來說,低溶氧環(huán)境可能是其適宜的生長條件。但對(duì)于好氧微生物,低溶氧會(huì)限制其呼吸作用,導(dǎo)致能量供應(yīng)不足。例如,在微生物燃料電池中,陰極的溶氧水平會(huì)影響其產(chǎn)電性能。當(dāng)溶氧電極測值較低時(shí),陰極的氧還原反應(yīng)受到抑制,從而降低了微生物燃料電池的輸出功率。此外,低溶氧水平還可能影響微生物的代謝途徑,促使其產(chǎn)生一些特殊的代謝產(chǎn)物以適應(yīng)環(huán)境。
在食品發(fā)酵工業(yè)中,溶氧電極的應(yīng)用對(duì)于控制發(fā)酵過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。不同的發(fā)酵階段需要不同的溶氧水平,通過溶氧電極監(jiān)測可以及時(shí)調(diào)整通風(fēng)和攪拌等操作,確保微生物在適宜的溶氧條件下進(jìn)行發(fā)酵。例如,在發(fā)酵過程中,氧的傳質(zhì)速率主要受發(fā)酵液中溶解氧的濃度和傳遞阻力影響。研究溶氧對(duì)發(fā)酵的影響及控制,對(duì)提高生產(chǎn)效率和改善產(chǎn)品質(zhì)量都有重要意義。溶氧電極測值的溶氧水平還會(huì)影響微生物的生存策略。在低氧環(huán)境下,微生物可能會(huì)采取一些特殊的生存策略,如改變代謝途徑、產(chǎn)生抗氧化物質(zhì)等,以適應(yīng)低氧條件。而在高氧環(huán)境下,微生物可能會(huì)增強(qiáng)抗氧化能力,防止氧化損傷。通過研究溶氧水平對(duì)微生物生存策略的影響,可以更好地理解微生物在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)性和生存機(jī)制。極譜式溶氧電極的線性范圍通常為 0-20 mg/L,適用于高精度測量。

在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域,溶氧電極起著至關(guān)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(huì)影響藻類生長和產(chǎn)物含量,在管狀光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)螺旋藻時(shí),高濃度的溶解氧會(huì)積累。通過光呼吸測定法定量溶解氧濃度對(duì)批量培養(yǎng)的螺旋藻生長動(dòng)力學(xué)和藻藍(lán)蛋白含量的影響。結(jié)果表明,光照強(qiáng)度和細(xì)胞干重濃度是溶解氧對(duì)生物過程動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響的重要相互關(guān)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(qiáng)度,會(huì)產(chǎn)生明顯的生長抑制,并使螺旋藻的藻藍(lán)蛋白含量降低高達(dá) 35%。溶氧電極數(shù)據(jù)接入城市智慧水務(wù)平臺(tái),助力水資源高效管理。高精度溶氧電極批發(fā)
高流速管道中安裝溶氧電極需使用流通池,避免沖擊損壞膜結(jié)構(gòu)。安徽微生物培養(yǎng)用溶氧電極
溶氧電極的測量精度受多種因素影響。溫度變化會(huì)對(duì)電極的測量結(jié)果產(chǎn)生干擾,因?yàn)闇囟葧?huì)改變?nèi)芤褐醒鯕獾娜芙舛纫约半姌O反應(yīng)的速率。為此,許多溶氧電極配備了溫度補(bǔ)償功能,通過內(nèi)置的溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測溶液溫度,并對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行校正。此外,電極表面的污染也會(huì)降低測量精度,如水中的雜質(zhì)、微生物等附著在電極表面,會(huì)阻礙氧氣的傳遞和電極反應(yīng)的進(jìn)行。定期對(duì)電極進(jìn)行清洗和維護(hù),能夠有效減少此類影響,保證測量精度 。微基智慧科技(江蘇)有限公司安徽微生物培養(yǎng)用溶氧電極