溶氧電極在航空航天領(lǐng)域也有潛在應(yīng)用。在航天器的生命保障系統(tǒng)中,需要精確控制艙內(nèi)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(jiān)測(cè)艙內(nèi)空氣的溶解氧濃度,當(dāng)濃度發(fā)生異常變化時(shí),系統(tǒng)能夠及時(shí)采取措施,如調(diào)節(jié)空氣循環(huán)系統(tǒng)、補(bǔ)充氧氣等,維持艙內(nèi)空氣環(huán)境的穩(wěn)定。此外,在航天飛行器的推進(jìn)劑儲(chǔ)存和輸送過(guò)程中,對(duì)液體推進(jìn)劑中的溶解氧含量也有嚴(yán)格要求,溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)推進(jìn)劑中的溶解氧,確保推進(jìn)劑的質(zhì)量和性能。綠色制造工藝應(yīng)用于溶氧電極生產(chǎn),降低電解液和膜材料的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。生物合成學(xué)用溶解氧電極報(bào)價(jià)
不同菌種發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用差異:1、以雙孢蘑菇為實(shí)驗(yàn)菌種,采用5L自控式發(fā)酵罐培養(yǎng)研究,溶氧控制條件對(duì)雙孢菇發(fā)酵過(guò)程的影響。在此過(guò)程中,考察了發(fā)酵過(guò)程中菌體生物量、胞外多糖產(chǎn)量、相對(duì)溶氧、葡萄糖含量的變化。這表明在雙孢蘑菇發(fā)酵過(guò)程中,溶氧電極可以用于監(jiān)測(cè)這些關(guān)鍵參數(shù)的變化,從而優(yōu)化溶氧控制條件,提高菌體生物量和胞外多糖產(chǎn)量。2、對(duì)于淀粉液化芽孢桿菌BS5582在IOL-全自動(dòng)發(fā)酵罐規(guī)模生產(chǎn)β-葡聚糖酶的過(guò)程中,通過(guò)控制通氣量、罐壓和攪拌轉(zhuǎn)速進(jìn)行溶氧優(yōu)化。優(yōu)化后β-葡聚糖酶酶活在44h達(dá)到511U/mL,比優(yōu)化前提高了122.76%6。這說(shuō)明在淀粉液化芽孢桿菌發(fā)酵過(guò)程中,溶氧電極可用于指導(dǎo)溶氧優(yōu)化,提高酶的產(chǎn)量。3、在短梗霉發(fā)酵過(guò)程中,將短梗霉菌株經(jīng)2.7L發(fā)酵罐發(fā)酵,研究溶氧對(duì)其發(fā)酵的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在70%溶氧條件下,不同短梗霉菌株的聚蘋果酸和蘋果酸產(chǎn)量有明顯差異,而在10%溶氧條件下,產(chǎn)量降低明顯。這表明在短梗霉發(fā)酵過(guò)程中,溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)溶氧對(duì)發(fā)酵產(chǎn)酸的影響,為優(yōu)化發(fā)酵條件提供依據(jù)。生物合成學(xué)用溶解氧電極報(bào)價(jià)海關(guān)檢測(cè)設(shè)備配置溶氧電極,保障進(jìn)口水產(chǎn)品的質(zhì)量安全。
如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率?1、采用模型參考自適應(yīng)控制(MRAC)MohamedBahita等人在2022年的研究中,基于遞歸二乘識(shí)別方法,提出了一種模型參考自適應(yīng)控制(MRAC)應(yīng)用于非線性系統(tǒng)中溶解氧濃度的控制,該系統(tǒng)為活性污泥生物反應(yīng)器,大量用于廢水處理和凈化操作。通過(guò)與經(jīng)典的PI控制方法進(jìn)行比較,驗(yàn)證了該方法在MATLAB環(huán)境中的有效性。這種自適應(yīng)控制技術(shù)能夠根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況不斷調(diào)整控制參數(shù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧水平的精確控制,從而為提高產(chǎn)酶效率創(chuàng)造有利條件。2、分階段供氧控制策略何寧等人在2004年的研究中,在3L發(fā)酵罐上系統(tǒng)研究了溶氧水平對(duì)谷氨酸棒桿菌菌體生長(zhǎng)及新型生物絮凝劑REA-11合成的影響,提出了生物絮凝劑REA-11合成的分階段供氧控制策略。具體為發(fā)酵過(guò)程0-16h維持體積傳氧系數(shù)kLa為100h?1,16h后降低kLa為40h?1至發(fā)酵結(jié)束,整個(gè)發(fā)酵過(guò)程通氣量保持在1L?L?1?min?1。采用該分階段供氧控制策略,生物絮凝劑產(chǎn)量達(dá)到900mg?L?1,發(fā)酵周期縮短,實(shí)現(xiàn)了高細(xì)胞生長(zhǎng)速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一。這種控制策略可以根據(jù)不同發(fā)酵階段的需求,精確調(diào)整溶氧水平,為提高產(chǎn)酶效率提供了一種有效的方法。
在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域,溶氧電極起著至關(guān)重要的作用,為優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了多方面的支持。溶氧電極會(huì)影響藻類生長(zhǎng)和產(chǎn)物含量,在管狀光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)螺旋藻時(shí),高濃度的溶解氧會(huì)積累。通過(guò)光呼吸測(cè)定法定量溶解氧濃度對(duì)批量培養(yǎng)的螺旋藻生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和藻藍(lán)蛋白含量的影響。結(jié)果表明,光照強(qiáng)度和細(xì)胞干重濃度是溶解氧對(duì)生物過(guò)程動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響的重要相互關(guān)聯(lián)的工藝參數(shù)。不利的工藝條件,如低生物量濃度或高光照強(qiáng)度,會(huì)產(chǎn)生明顯的生長(zhǎng)抑制,并使螺旋藻的藻藍(lán)蛋白含量降低高達(dá) 35%。機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)溶氧電極的膜壽命,指導(dǎo)預(yù)防性維護(hù)策略。
溶氧電極在海洋監(jiān)測(cè)中也發(fā)揮著作用。海洋中的溶解氧分布影響著海洋生物的分布與生存,對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定至關(guān)重要。在海洋調(diào)查船、海洋浮標(biāo)等設(shè)備上安裝溶氧電極,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)不同海域、不同深度的海水溶解氧濃度。這些數(shù)據(jù)對(duì)于研究海洋生態(tài)系統(tǒng)的變化、海洋生物的遷徙規(guī)律以及海洋環(huán)境對(duì)氣候變化的響應(yīng)等方面具有重要意義,為海洋生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù) 。溶氧電極的響應(yīng)速度是其重要性能指標(biāo)之一??焖夙憫?yīng)的溶氧電極能夠在溶液中溶解氧濃度發(fā)生變化時(shí),迅速產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)變化,使操作人員能夠及時(shí)獲取的溶氧信息。例如在一些對(duì)反應(yīng)過(guò)程控制要求極高的工業(yè)生產(chǎn)中,如精細(xì)化工合成,快速響應(yīng)的溶氧電極可幫助工作人員及時(shí)調(diào)整反應(yīng)條件,避免因溶氧濃度變化未及時(shí)察覺而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題。通常,通過(guò)優(yōu)化電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選擇合適的透氣膜材料以及改進(jìn)內(nèi)部電解液配方等方式,可提高溶氧電極的響應(yīng)速度 。工業(yè)級(jí)溶氧電極需通過(guò) CE、ISO 9001 等認(rèn)證,確??煽啃院鸵恢滦?。浙江溶氧電極費(fèi)用
電解液中出現(xiàn)渾濁或沉淀,說(shuō)明陽(yáng)極氧化產(chǎn)物積累,需徹底清洗電極。生物合成學(xué)用溶解氧電極報(bào)價(jià)
以雙孢蘑菇為實(shí)驗(yàn)菌種的研究發(fā)現(xiàn),攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對(duì)菌體生長(zhǎng)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(duì)于生物發(fā)酵產(chǎn)酶過(guò)程,溶氧水平也會(huì)影響酶的產(chǎn)量,當(dāng)溶氧水平適宜時(shí),細(xì)胞能夠正常進(jìn)行代謝活動(dòng),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(guò)程中,需要特定的代謝途徑參與,而這些代謝途徑可能對(duì)氧氣有一定的需求。如果溶氧水平不足,可能會(huì)導(dǎo)致這些代謝途徑受阻,從而影響酶的合成。另一方面,過(guò)高的溶氧水平也可能對(duì)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(shí),我們就需要能夠很好測(cè)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(chǎng)選擇需求。生物合成學(xué)用溶解氧電極報(bào)價(jià)