以雙孢蘑菇為實(shí)驗(yàn)菌種的研究發(fā)現(xiàn),攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對(duì)菌體生長(zhǎng)和胞外多糖分泌具有重要影響。在適宜的溶氧控制條件下,菌體生物量和胞外多糖產(chǎn)量提高。類似地,對(duì)于生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程,溶氧水平也會(huì)影響酶的產(chǎn)量,當(dāng)溶氧水平適宜時(shí),細(xì)胞能夠正常進(jìn)行代謝活動(dòng),為酶的合成提供所需的物質(zhì)和能量。例如,在某些酶的合成過程中,需要特定的代謝途徑參與,而這些代謝途徑可能對(duì)氧氣有一定的需求。如果溶氧水平不足,可能會(huì)導(dǎo)致這些代謝途徑受阻,從而影響酶的合成。另一方面,過高的溶氧水平也可能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生不利影響,如產(chǎn)生氧化應(yīng)激等,進(jìn)而影響酶的合成效率。此時(shí),我們就需要能夠很好測(cè)量溶氧值的工具——溶氧電極,微基智慧科技有著熒光法、極譜法溶氧電極可供選擇,適應(yīng)多種環(huán)境、能滿足多種現(xiàn)場(chǎng)選擇需求。溶解氧電極的耐腐蝕性能影響其在酸性或堿性發(fā)酵液中的長(zhǎng)期可靠性。熒光法溶氧電極怎么賣
溶氧電極在石油開采領(lǐng)域也有應(yīng)用。在油藏開采過程中,向油層注入含有一定溶解氧的水,可促進(jìn)油層中微生物的生長(zhǎng)和代謝,這些微生物能夠分解原油中的一些復(fù)雜有機(jī)物,降低原油黏度,提高原油的流動(dòng)性,從而提高原油采收率。溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)注入水中的溶解氧濃度,以及油層中溶解氧的分布情況,幫助工程師優(yōu)化注水方案,提高石油開采效率,降低開采成本。新型智能溶氧電極具備自我診斷功能。它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)自身的工作狀態(tài),如電極的極化電壓是否正常、透氣膜是否有破損、電解液是否充足等。一旦發(fā)現(xiàn)異常,電極會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào),并通過內(nèi)置的算法對(duì)故障進(jìn)行初步診斷,提示用戶可能出現(xiàn)問題的部位和原因。這種自我診斷功能**提高了電極的可靠性和維護(hù)效率,減少了因電極故障導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)中斷和數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。熒光法溶解氧電極溶氧電極向微型化、低功耗、高集成度方向發(fā)展,適配物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)。
不同發(fā)酵罐規(guī)模下的應(yīng)用差異,在中試規(guī)模(20和250升)及生產(chǎn)規(guī)模(15000升)的novobiocin發(fā)酵中,對(duì)溶氧的測(cè)量發(fā)現(xiàn),在中試罐中,當(dāng)渦輪攪拌器的直徑與罐直徑之比(D/T)為0.40時(shí),整體混合不完全,而當(dāng)D/T=0.69時(shí),混合較為均勻。這表明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中,攪拌器的設(shè)計(jì)會(huì)影響溶氧的分布和測(cè)量。在生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐中,對(duì)三種不同尺寸的攪拌器(D/T分別為0.28、0.33和0.43)進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)整體混合是完全的,但呼吸速率仍然受到限制,主要是由于液體與細(xì)胞之間存在阻力。這說明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中,溶氧電極的應(yīng)用需要考慮攪拌器的設(shè)計(jì)以及液體與細(xì)胞之間的阻力差異,以確保準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)溶氧水平并優(yōu)化發(fā)酵過程。
隨著科技的不斷進(jìn)步,溶氧電極也在持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。新型的溶氧電極在材料選擇上更加注重性能優(yōu)化,采用更先進(jìn)的透氣膜材料,提高氧氣的透過效率,同時(shí)增強(qiáng)對(duì)其他干擾物質(zhì)的阻隔能力。在電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,朝著小型化、集成化方向發(fā)展,便于在更復(fù)雜、狹小的空間內(nèi)安裝和使用。此外,智能溶氧電極逐漸興起,其具備數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、分析以及無線傳輸?shù)裙δ埽膳c自動(dòng)化控制系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)溶解氧的遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制 。微基智慧科技(江蘇)有限公司溶氧電極的微型化設(shè)計(jì)便于集成至水質(zhì)傳感器陣列或穿戴設(shè)備。
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,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測(cè)定溶解氧濃度,具有無需極化、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%。 在酶制劑生產(chǎn)中,溶解氧電極優(yōu)化了產(chǎn)酶菌種的生長(zhǎng)和誘導(dǎo)表達(dá)條件。安徽熒光法溶氧電極
溶解氧電極的測(cè)量結(jié)果可能受到發(fā)酵液粘度、氣泡或固體顆粒的影響,需注意校正。熒光法溶氧電極怎么賣
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)有限公司熒光法溶氧電極怎么賣