溶氧電極在生物修復(fù)受污染水體的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在利用微生物修復(fù)受污染水體時,微生物的生長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。溶氧電極可實時監(jiān)測修復(fù)區(qū)域水體中的溶解氧含量,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整曝氣設(shè)備的運行參數(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。溶氧電極的測量范圍也是一個重要參數(shù)。不同類型的溶氧電極具有不同的測量范圍,例如,一些用于實驗室研究的高精度溶氧電極,其測量范圍可能較窄,適用于對溶解氧濃度變化敏感且濃度范圍較小的實驗場景;而一些用于工業(yè)生產(chǎn)或環(huán)境監(jiān)測的溶氧電極,測量范圍則相對較寬,能夠滿足不同環(huán)境下溶解氧濃度變化較大的測量需求。在實際應(yīng)用中,需根據(jù)具體測量要求選擇合適測量范圍的溶氧電極,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。溶氧電極的電解液添加量需適中,過多可能導(dǎo)致膜膨脹變形。南京熒光淬滅溶解氧電極

溶氧電極的結(jié)構(gòu)組成決定了其性能與應(yīng)用范圍。它一般由陰極、陽極、電解質(zhì)和塑料薄膜構(gòu)成。陰極作為反應(yīng)的關(guān)鍵部位,對材料要求苛刻,像白金或銀的純度需達(dá) 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(zhì)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(yīng)極為重要 。山東高溫滅菌溶氧電極清潔溶氧電極時,需用軟布擦拭表面,防止劃傷透氣膜。

溶氧電極在發(fā)酵罐廠的應(yīng)用中,穩(wěn)定性至關(guān)重要。提高溶氧電極的穩(wěn)定性可以從多個方面入手。一、選擇合適的溶氧電極類型,目前市場上主要有傳統(tǒng)極譜氧電極和光學(xué)溶氧電極兩種類型。光學(xué)溶氧電極相對于傳統(tǒng)極譜氧電極具有精度高,漂移小,響應(yīng)快等優(yōu)點。在發(fā)酵過程中,光學(xué)溶氧電極具有代替?zhèn)鹘y(tǒng)極譜氧電極的巨大潛力。因此,在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中,可以優(yōu)先選擇光學(xué)溶氧電極,以提高穩(wěn)定性。二、正確安裝和維護(hù),1、溶氧電極安裝位置的選擇,溶氧電極應(yīng)安裝在發(fā)酵罐內(nèi)能夠準(zhǔn)確反映發(fā)酵液中溶氧水平的位置。一般來說,應(yīng)避免安裝在攪拌器附近、進(jìn)氣口或出氣口等容易產(chǎn)生湍流或氣泡的地方,以免影響測量的準(zhǔn)確性。安裝時應(yīng)確保電極與發(fā)酵液充分接觸,同時要注意電極的密封性,防止發(fā)酵液泄漏或外部氣體進(jìn)入影響測量結(jié)果。2、定期維護(hù)和校準(zhǔn),定期對溶氧電極進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)是保證其穩(wěn)定性的重要措施。維護(hù)包括清洗電極表面、檢查電極的密封性和電纜連接等。校準(zhǔn)可以采用兩點校準(zhǔn)法或三點校準(zhǔn)法,根據(jù)發(fā)酵液的實際情況選擇合適的校準(zhǔn)液進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的頻率應(yīng)根據(jù)發(fā)酵罐的使用情況和電極的性能來確定,一般建議每周或每月進(jìn)行一次校準(zhǔn)。
溶氧電極(溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響):溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響可能還與溫度、pH 值等其他環(huán)境因素有關(guān)。這些因素之間可能存在相互作用,共同影響微生物的生長和酶的合成。例如,在一定的溫度和 pH 值范圍內(nèi),適宜的溶氧水平可能會提高產(chǎn)酶效率;而超出這個范圍,溶氧水平的影響可能會減弱或發(fā)生變化。因此,在生物發(fā)酵過程中,需要綜合考慮這些因素,以找到比較好的發(fā)酵條件。在實際生產(chǎn)中,可以通過實驗設(shè)計和優(yōu)化方法來確定比較好的溶氧水平。例如,可以采用響應(yīng)面法、正交實驗設(shè)計等方法,研究不同溶氧水平對產(chǎn)酶效率的影響,并確定比較好的溶氧水平范圍。同時,還可以結(jié)合數(shù)學(xué)模型和計算機模擬等手段,對生物發(fā)酵過程進(jìn)行優(yōu)化,以提高產(chǎn)酶效率和生產(chǎn)效益。溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響可能還與微生物的遺傳特性有關(guān)。不同的微生物菌株可能具有不同的溶氧耐受性和產(chǎn)酶能力。通過基因工程等手段,可以對微生物進(jìn)行改造,提高它們的溶氧耐受性和產(chǎn)酶效率。例如,可以將一些與氧氣代謝相關(guān)的基因?qū)胛⑸镏?,增強它們對溶氧的利用能力。溶氧電極的分辨率可達(dá) 0.01 mg/L,滿足實驗室級精確測量需求。

以雙孢蘑菇為實驗菌種的研究發(fā)現(xiàn),攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對菌體生長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,對于生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程,溶氧水平也會影響酶的產(chǎn)量,當(dāng)溶氧水平適宜時,細(xì)胞能夠正常進(jìn)行代謝活動,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氧氣有一定的需求。如果溶氧水平不足,可能會導(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,我們就需要能夠很好測量溶氧值的工具——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)場選擇需求。租賃模式為臨時監(jiān)測項目提供溶氧電極解決方案,降低初期投入。蘇州溶氧電極
溶氧電極的零點漂移超過 ±5% 時,需重新進(jìn)行零點和跨度校準(zhǔn)。南京熒光淬滅溶解氧電極
在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域,溶氧電極能夠輔助工藝參數(shù)調(diào)整,在微生物燃料電池(MFC)中,溶解氧是一個重要因素。不同初始陰極電解液溶解氧微環(huán)境下,MFC 的性能表現(xiàn)不同。例如,在以氮廢水為底物的兩室 MFC 中,分別在缺氧(1.5mg/L)、正常值(3.4mg/L)和富氧(4.4mg/L)三種不同初始陰極電解液溶解氧條件下進(jìn)行研究。結(jié)果表明,MFC 性能取決于陰極的初始溶解氧濃度,在缺氧條件下功率密度優(yōu)良。此外,高通量測序用于探索每個階段的陰極生物膜和微生物群落懸浮液,結(jié)果顯示陰極電極的優(yōu)勢屬從 Pirellula 變?yōu)?Thermomonas,直至變?yōu)?Azospira。缺氧條件下,異養(yǎng)反硝化細(xì)菌活性受到抑制,硝化細(xì)菌比例增加。在微生物燃料電池中,陰極界面的溶解氧濃度是影響其性能的關(guān)鍵因素。通過運行三種不同溶解氧條件下的 MFC(空氣呼吸型、水浸沒型和由光合微生物輔助型)發(fā)現(xiàn),在所有情況下,生物陰極都改善了與非生物條件相比的氧還原反應(yīng),其中空氣呼吸型 MFC 性能優(yōu)良。光合培養(yǎng)物在陰極室中提供高溶解氧水平,高達(dá) 16mgO?/L,維持了 P-MFC 生物陰極中的好氧微生物群落。Halomonas、Pseudomonas 和其他微需氧屬達(dá)到總 OTUs 的 > 50%。南京熒光淬滅溶解氧電極