溶氧電極中的溶氧水平直接影響生物發酵產酶效率。在淀粉液化芽孢桿菌 BS5582 產 β- 葡聚糖酶的過程中,通過控制通氣量、罐壓和攪拌轉速進行溶氧優化,在特定條件下,β- 葡聚糖酶酶活顯著提高。這表明適宜的溶氧水平能夠為酶的產生提供良好的環境,促進酶的合成1。高溶氧水平可能有助于提供足夠的氧氣,滿足細胞代謝和酶合成的需求。細胞在代謝過程中需要氧氣參與各種生化反應,而酶的合成也依賴于細胞的正常代謝活動。當溶氧水平過低時,細胞可能會受到氧氣限制,導致代謝活動減緩,從而影響酶的合成效率。溶解氧電極的校準至關重要,否則可能導致測量誤差,進而影響發酵工藝的調控。南京熒光法溶解氧電極

不同類型的溶氧電極各有特點。原電池型溶氧電極無需外加電壓,其工作原理基于電極自身材料的氧化還原反應產生電流,從而反映溶解氧濃度。這種電極結構相對簡單,在一些對精度要求不是極高、電源獲取不便的場景中有一定應用。而極譜型溶氧電極需要外加 0.6 - 0.8V 的極化電壓,它具有更高的測量精度和靈敏度,能夠更地測量溶液中的溶解氧濃度,因此在實驗室研究、工業生產中對溶氧監測要求較高的環節應用更為廣 。微基智慧科技(江蘇)有限公司成都溶解氧電極批發納米膜技術提高溶氧電極的透氣選擇性,降低干擾氣體影響。

在大規模生物發酵生產中,改善溶氧電極水平均勻性對于提高發酵效率和產品質量至關重要,以下是采用氣體擴散系統和生物降解活性劑這一方法的講解說明。在曝氣灌溉中,采用變壓分離制氧技術-氧氣擴散系統-空氣注射技術耦合系統,可以有效分析NaCl介質及生物降解活性劑對純氧曝氣灌溉水氧傳輸特性的影響。其中,生物降解活性劑BS1000的添加促進氧傳質過程的發生,提高了曝氣水中的溶氧飽和度。當BS1000質量濃度在2mg/L及以上時,NaCl介質對氧總傳質系數的增幅明顯,而NaCl介質對曝氣水中的溶氧飽和度起到抑制作用。各組合條件下,曝氣滴灌中流量均勻系數均在95%以上,溶氧均勻系數均在97%以上。添加活性劑BS1000可使氧總傳質系數平均提高18.85%以上。由此可見,通過合理使用生物降解活性劑和特定的氣體擴散系統,可以改善溶氧水平的均勻性,為大規模生物發酵生產提供了一種可行的技術手段。
以雙孢蘑菇為實驗菌種的研究發現,攪拌轉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量提高。類似地,對于生物發酵產酶過程,溶氧水平也會影響酶的產量,當溶氧水平適宜時,細胞能夠正常進行代謝活動,為酶的合成提供所需的物質和能量。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胞產生不利影響,如產生氧化應激等,進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,適應多種環境、能滿足多種現場選擇需求。通過溶解氧電極的連續監測,可以建立發酵過程的動力學模型,預測產物積累趨勢。

溶氧電極在生物制氫領域也嶄露頭角。某些微生物在特定條件下能夠利用有機物進行厭氧發酵產生氫氣,而發酵過程中的溶解氧濃度對微生物的產氫效率影響。溶氧電極可用于監測發酵體系中的溶解氧水平,通過控制通氣量或添加抑制劑等方式,精細調節溶解氧濃度,為微生物創造適宜的產氫環境,提高生物制氫的效率,推動清潔能源的發展。隨著對室內空氣質量要求的提高,溶氧電極也逐漸應用于室內環境監測。在一些大型寫字樓、商場等人流量密集的場所,空氣中的氧氣含量會因人員呼吸等因素而發生變化。溶氧電極可與空氣質量監測系統集成,實時監測室內空氣中的氧氣濃度。一旦濃度低于設定閾值,通風系統可自動啟動,引入新鮮空氣,保證室內人員的舒適度和健康,提升室內環境質量。溶氧電極的國際標準(如 ISO 10707:1994)規范測量方法和性能指標。河南熒光淬滅溶解氧電極
溶氧電極在碳中和監測中評估水體碳匯能力,支持生態補償政策。南京熒光法溶解氧電極
溶氧電極的工作原理基于復雜而精妙的電化學過程。常見的極譜型溶氧電極,在工作時,需向其施加 0.6 - 0.8V 的極化電壓。此時,陰極一般采用如白金等純度極高(99.999% 以上)的材料,會釋放電子;陽極通常為銀等金屬,負責接受電子。當溶液中的氧氣透過覆蓋在電極頭部的透氣膜,進入電解液后,便與陰極和陽極構成完整回路,進而產生電流。根據法拉第定律,此電流與氧分壓呈正比關系,即 I = k?PO? 。憑借這一特性,溶氧電極能夠將溶液中溶解氧的濃度轉化為可測量的電信號 ,為后續的分析和監測提供基礎。南京熒光法溶解氧電極