在微生物培養和實驗研究中,溶氧電極可以幫助研究人員精確控制溶氧水平,研究不同溶氧條件對微生物生長和代謝的影響。例如,可以通過調節通氣量、攪拌速度等參數,控制培養體系中的溶氧水平,觀察微生物的生長曲線、代謝產物變化等指標,深入了解溶氧水平與微生物生長和代謝之間的關系。溶氧電極測值的溶氧水平還會影響微生物的遺傳穩定性。長期處于不適宜的溶氧環境下,微生物可能會發生基因突變等遺傳變化,影響其生長和代謝性能。因此,通過溶氧電極監測溶氧水平,保持適宜的生長環境,可以提高微生物的遺傳穩定性,保證其生產性能的穩定。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。江蘇污水處理用溶氧電極訂購
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。山東溶解氧電極供應熒光法溶氧電極通過其獨特的測量原理和技術優勢,實現了無需標定和校準的便利。
傳統極譜氧電極與光學溶氧電極的差異,在工業發酵過程中,光學溶氧電極相對于傳統極譜氧電極具有精度高、漂移小、響應快等優點。傳統極譜氧電極在使用過程中可能會出現精度不夠高、信號漂移較大以及響應速度較慢的問題,這可能會影響對發酵過程中溶氧情況的準確監測。而光學溶氧電極配套的軟件具有數字化管理功能,在發酵過程中具有代替傳統極譜氧電極的巨大潛力。這意味著在不同類型的發酵罐中,若采用光學溶氧電極,可以更準確地監測溶氧水平,為發酵過程的優化提供更可靠的數據支持。
溶解氧參數在發酵過程控制中的關鍵作用
在好氧發酵過程中,溶解氧濃度是反映微生物代謝活性的重要指標。溶解氧水平直接影響細胞的生長速率和產物合成效率。以典型的青霉素發酵為例,當溶解氧濃度低于5%飽和度時,菌體代謝會從有氧呼吸轉向無氧發酵,導致乳酸積累和菌絲形態改變,終使產量下降30-50%。
研究表明,不同發酵階段對溶解氧的需求存在差異。在菌體生長對數期,維持30-50%的溶解氧飽和度有利于生物量快速積累;而在次級代謝產物合成期,適當降低溶解氧至10-20%可能促進目標產物的合成。某制藥企業通過實施階段式溶解氧控制策略,使紅霉素發酵效價提高15%,同時降低能耗18%。
溶解氧監測還能反映發酵過程的異常情況。溶解氧突然升高可能指示染菌或菌體自溶,而持續下降則可能反映通氣系統故障或菌體過度生長。在工業化生產中,將溶解氧與OUR(氧攝取率)、CER(二氧化碳釋放率)等參數結合分析,可以實現更精細的過程監控和故障診斷。 極譜法溶氧電極在復雜環境中具有較高的抗干擾能力和較好的測量準確性,是水質監測等領域。
溶氧電極的校準頻率因應用場景而異。在實驗室研究中,由于對測量精度要求極高,每次實驗前都可能需要對溶氧電極進行校準,以確保實驗數據的準確性。微基智慧科技(江蘇)有限公司而在一些工業生產場景中,如化工生產,如果生產過程相對穩定,且電極維護良好,校準頻率可適當降低,例如每周或每月校準一次。但在實際操作中,還需根據電極的使用情況、測量數據的波動程度等因素靈活調整校準頻率,以保證測量結果的可靠性。微基智慧科技(江蘇)有限公司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。耐消殺溶解氧電極供應
溶解氧電極的測量延遲需納入控制算法,以避免發酵參數的過度調節振蕩。江蘇污水處理用溶氧電極訂購
溶氧電極測值的變化還會影響微生物的群落結構。在不同的溶氧水平下,微生物群落會發生適應性變化。例如,在高鹽環境的微生物燃料電池中,當溶氧電極測值顯示特定的溶氧水平時,陰極生物膜中的微生物群落會發生改變,一些特定的菌種如 Desulfuromonas sp. 和 Gammaproteobacteria 會成為關鍵物種,影響微生物燃料電池的性能。因此,通過溶氧電極監測溶氧水平的變化,可以研究微生物群落結構與溶氧水平之間的關系。對于一些對氧氣敏感的微生物,溶氧電極的測值尤為重要。例如,微需氧微生物在低氧環境下生長,但對氧氣的濃度要求非常嚴格。溶氧電極可以精確地測量這種低氧水平,幫助研究人員確定微需氧微生物的較好生長條件。同時,對于一些在低氧環境下具有特殊代謝功能的微生物,如在微氧條件下能夠有效降解生物毒性污染物的微生物,溶氧電極可以監測到適宜的溶氧水平,促進其代謝過程。江蘇污水處理用溶氧電極訂購