耐用溶解氧电极

发酵系统中溶解氧电极的选型与安装规范

选择合适的溶解氧电极需要考虑多个因素：发酵规模（实验室、中试或生产）、灭菌方式（在位灭菌或离位灭菌）、培养基特性（粘度、固体含量）等。对于大型发酵罐（>50m³），通常选用带温度补偿的工业级电极，如梅特勒-托利多InPro6860i系列，其防护等级可达IP68，耐受压力至6bar。

安装位置对测量准确性有重要影响。电极应安装在发酵罐的适当高度（通常位于液面下1/3至1/2处），避开搅拌桨直接作用区域和气泡聚集区。推荐安装角度为15-30度倾斜，这有利于气泡的及时排除。

在某疫苗生产企业，通过优化电极安装位置，使溶解氧测量波动幅度从±5%降低到±1.5%。校准程序必须严格执行。两点校准法（零点用无氧亚硫酸钠溶液，满度用空气饱和水）是行业标准。值得注意的是，高温校准（与发酵温度一致）可消除温度差异带来的误差。某氨基酸生产厂的数据显示，采用60℃校准后，测量系统误差从2.3%降至0.8%。 荧光法溶氧电极通过荧光技术测量水体中的溶解氧含量，其测量精度通常非常高，满足高精度要求的应用场景。耐用溶解氧电极

在使用溶氧电极的过程中，可能会出现各种故障，如电极响应时间过长、测量结果不准确等。对于这些故障，需要进行及时的诊断和排除。故障诊断的方法包括检查电极的连接是否良好、电极是否损坏、电极膜是否过期等。根据故障诊断的结果，可以采取相应的措施进行排除，如重新连接电极、更换电极、更换电极膜等。以某发酵罐厂为例，该厂在生产过程中使用了溶氧电极对发酵过程进行实时监测。通过对溶氧电极数据的分析，发现发酵过程中的溶氧水平存在波动。经过进一步的调查和分析，发现是由于通气量不稳定导致的。该厂采取了相应的措施，如调整通气量控制系统、增加备用通气设备等，有效地解决了溶氧水平波动的问题，提高了发酵产物的产量和质量。湖北荧光法溶解氧电极在氨基酸发酵中，溶解氧电极帮助维持适宜的氧水平，提高目标产物得率。

在大规模生物发酵生产中，改善溶氧电极水平均匀性对于提高发酵效率和产品质量至关重要，以下是提高搅拌速度和控制溶解氧浓度这一方法的讲解说明。在黄原胶发酵中，搅拌速度影响黄原胶发酵液的运动程度和氧传递速率。通过研究发现，在恒定的非限制性溶解氧浓度为空气饱和度的20%下，比较500和1000rpm的搅拌速度的影响。结果表明，只要能确保发酵液的均匀性，培养物的生物性能与搅拌速度无关。随着黄原胶浓度增加，流变复杂性增加，导致停滞区域出现。在1000rpm时，由于其更好的整体混合效果，使得发酵罐中更多的细胞处于代谢活跃状态，从而提高了微生物的氧摄取率。在生产阶段，临界氧水平确定为6%至10%，低于此值，黄原胶的特定生产速率和特定氧摄取率均明显下降。这表明在大规模生物发酵生产中，合理控制搅拌速度和溶解氧浓度可以改善溶氧水平的均匀性。综上所述，在大规模生物发酵生产中，可以通过采用气体扩散系统和生物降解活性剂、优化搅拌转速和通气量、使用压力补偿式发射器、添加表面活性剂以及提高搅拌速度和控制溶解氧浓度等先进发酵技术来改善溶氧水平的均匀性。这些技术手段可以根据不同的发酵需求进行选择和组合，以提高发酵效率和产品质量。

溶氧电极与微生物燃料电池结合能够提高产电性能，1、在微生物燃料电池（MFC）中，阴极的溶解氧（DO）浓度是影响其性能的关键因素之一。例如，在一些研究中，通过选择不同的生物质原料制备生物质炭材料作为阴极催化剂，并结合溶氧电极监测阴极的氧浓度，可以提高 MFC 的产电性能。其中，以马尾藻生物质炭（SAC-600）为阴极催化剂构建的溶氧阴极 MFC，启动快，最高电压以及最大功率密度分别为 450mV 和 0.552W/m³，超过未负载生物质炭溶氧阴极 MFC 的最高电压及最大功率密度 58mV 和 0.128W/m³。2、不同的阴极 DO 条件下，MFC 的性能也会有所不同。如在空气呼吸（A-MFC）、水淹没（W-MFC）和光合微生物辅助（P-MFC）三种不同 DO 条件下运行的 MFC 中，A-MFC 表现出较好的性能，其最大电流达到 1.66±0.04mA。这表明通过控制阴极的 DO 浓度，可以优化 MFC 的产电性能。极谱法溶氧电极在测量精度方面相比其他类型的溶氧电极具有优势，能够满足各种高精度溶解氧测量的需求。

溶氧电极在石油开采领域也有应用。在油藏开采过程中，向油层注入含有一定溶解氧的水，可促进油层中微生物的生长和代谢，这些微生物能够分解原油中的一些复杂有机物，降低原油黏度，提高原油的流动性，从而提高原油采收率。溶氧电极可用于监测注入水中的溶解氧浓度，以及油层中溶解氧的分布情况，帮助工程师优化注水方案，提高石油开采效率，降低开采成本。新型智能溶氧电极具备自我诊断功能。它能够实时监测自身的工作状态，如电极的极化电压是否正常、透气膜是否有破损、电解液是否充足等。一旦发现异常，电极会自动发出警报，并通过内置的算法对故障进行初步诊断，提示用户可能出现问题的部位和原因。这种自我诊断功能**提高了电极的可靠性和维护效率，减少了因电极故障导致的监测中断和数据不准确的情况。溶解氧电极通常采用极谱法或光学法原理，能够适应不同发酵体系的测量需求。耐用溶解氧电极

高密度发酵中，溶解氧电极的数据是判断是否需补料或提高通气量的重要依据。耐用溶解氧电极

溶氧电极的校准频率因应用场景而异。在实验室研究中，由于对测量精度要求极高，每次实验前都可能需要对溶氧电极进行校准，以确保实验数据的准确性。微基智慧科技(江苏)有限公司而在一些工业生产场景中，如化工生产，如果生产过程相对稳定，且电极维护良好，校准频率可适当降低，例如每周或每月校准一次。但在实际操作中，还需根据电极的使用情况、测量数据的波动程度等因素灵活调整校准频率，以保证测量结果的可靠性。微基智慧科技(江苏)有限公司耐用溶解氧电极