溶氧電極在生物科學研究領域有著重要應用。在細胞培養實驗中,細胞的生長和代謝對培養環境中的溶解氧濃度十分敏感。通過在培養體系中安裝溶氧電極,科研人員能夠實時掌握溶解氧的變化,及時調整培養條件,如調節通氣量等,為細胞提供適宜的生長環境,促進細胞的增殖與分化。在微生物發酵研究中,溶氧電極可用于監測發酵過程中微生物對氧氣的利用情況,幫助優化發酵工藝,提高目標產物的產量,為生物制品的研發與生產提供有力支持 。熒光法溶氧電極(非電化學原理)利用熒光猝滅效應,避免膜損耗問題。江蘇高壽命溶氧電極廠家推薦

溶氧電極在航空航天領域也有潛在應用。在航天器的生命保障系統中,需要精確控制艙內空氣中的氧氣含量,以保證宇航員的生命安全和健康。溶氧電極可用于監測艙內空氣的溶解氧濃度,當濃度發生異常變化時,系統能夠及時采取措施,如調節空氣循環系統、補充氧氣等,維持艙內空氣環境的穩定。此外,在航天飛行器的推進劑儲存和輸送過程中,對液體推進劑中的溶解氧含量也有嚴格要求,溶氧電極可用于監測推進劑中的溶解氧,確保推進劑的質量和性能。杭州溶解氧電極多少錢行業協會組織溶氧電極技術研討會,促進產學研用深度交流。

一、放線菌發酵過程中溶氧電極的選型與優化研究,放線菌發酵的特點放線菌(Actinomycetes)是一類具有分枝菌絲和分生孢子的原核生物,因其菌落呈放射狀而得名。1.其結構特征如下:(1)營養菌絲(基內菌絲):負責吸收營養物質,部分可產生色素,是菌種鑒定的重要依據。(2)氣生菌絲:生長于營養菌絲之上,進一步發育為孢子絲,形成繁殖孢子。2.放線菌發酵具有以下特點:(1)生長緩慢:發酵周期較長。(2)次級代謝產物為主:目標產物多在中后期大量合成。(3)高粘度:發酵液粘度大,易發生掛壁現象。(4)剪切敏感:菌絲對機械剪切力較為敏感,易受損。二、溶氧控制的難點,在放線菌發酵過程中,溶氧控制面臨以下挑戰:1.氧傳遞效率低:中后期菌絲體粘度高,導致氧傳遞效率下降,混合效果差。2.剪切力限制:因菌絲不耐剪切,無法通過提高攪拌速度改善溶氧。3.溶解氧電極可靠性問題:菌絲堵塞問題,發酵中后期,菌絲易堵塞傳感器測量頭,導致數據失真。
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。溶氧電極在高壓環境下需修正壓力對氧氣溶解度的影響。

如何結合先進的控制技術實現對溶氧電極水平的精確控制以提高產酶效率?脈沖電場技術劉振宇等人在2019年的研究中,采用響應面法設計脈沖電場工作參數(脈沖強度5-15kV/cm、脈沖持續時間10-100μs和脈沖數50-99)并對黑曲霉孢子懸液進行處理和培養。結果表明脈沖強度很大程度影響菌絲干質量和產糖化酶能力,當脈沖強度為12.975kV/cm、脈沖寬度為54μs和脈沖數為66時,黑曲霉的菌絲干質量和糖化酶活性分別為28.05mg和18.01U/mL,比對照提高了68.27%和14.71%。雖然該研究主要針對黑曲霉生長和糖化酶活性,但脈沖電場技術可能為其他產酶過程中溶氧水平的控制提供新的思路。例如,可以通過脈沖電場刺激微生物的代謝活動,從而提高對溶氧的利用效率,進而提高產酶效率。機器學習模型預測溶氧電極的膜壽命,指導預防性維護策略。杭州溶解氧電極多少錢
溶氧電極的校準周期根據使用頻率設定,通常每周或每月一次。江蘇高壽命溶氧電極廠家推薦
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,以下是使用壓力補償式發射器、添加表面活性劑 2種方法的講解說明。1、使用壓力補償式發射器,在灌溉水中注入微氣泡進行滴灌和地下滴灌系統中,壓力補償式發射器記錄的溶解氧濃度明顯高于非壓力補償式發射器沿整個灌溉線的濃度。這表明在大規模生物發酵生產中,使用壓力補償式發射器可以改善溶氧水平的均勻性。2、添加表面活性劑,在灌溉水中添加表面活性劑,至多可達4ppm,與對照相比,空氣和氧氣注入灌溉均導致氣體空隙率和溶解氧濃度增加。在非壓力補償滴灌帶200m處,空氣注入(165%)和氧氣注入(438%)處理中,4ppm表面活性劑記錄的氧飽和度達峰值。在大規模生物發酵生產中,適當添加表面活性劑可能有助于提高溶氧水平的均勻性。江蘇高壽命溶氧電極廠家推薦