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。溶氧電極會影響藻類生長和產(chǎn)物含量,在管狀光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)螺旋藻時(shí),高濃度的溶解氧會積累。通過光呼吸測定法定量溶解氧濃度對批量培養(yǎng)的螺旋藻生長動力學(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生物過程動力學(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,會產(chǎn)生明顯的生長抑制,并使螺旋藻的藻藍(lán)蛋白含量降低高達(dá) 35%。低溫環(huán)境下溶氧電極響應(yīng)變慢,可通過加熱裝置維持恒溫測量。江蘇熒光淬滅溶氧電極哪家好
溶氧電極在生物制氫領(lǐng)域也嶄露頭角。某些微生物在特定條件下能夠利用有機(jī)物進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生氫氣,而發(fā)酵過程中的溶解氧濃度對微生物的產(chǎn)氫效率影響。溶氧電極可用于監(jiān)測發(fā)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(xì)調(diào)節(jié)溶解氧濃度,為微生物創(chuàng)造適宜的產(chǎn)氫環(huán)境,提高生物制氫的效率,推動清潔能源的發(fā)展。隨著對室內(nèi)空氣質(zhì)量要求的提高,溶氧電極也逐漸應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境監(jiān)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(fā)生變化。溶氧電極可與空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)集成,實(shí)時(shí)監(jiān)測室內(nèi)空氣中的氧氣濃度。一旦濃度低于設(shè)定閾值,通風(fēng)系統(tǒng)可自動啟動,引入新鮮空氣,保證室內(nèi)人員的舒適度和健康,提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。廣州溶解氧電極怎么賣耗材包(膜、電解液、校準(zhǔn)液)定期配送服務(wù),降低用戶維護(hù)成本。
溶氧電極的測量精度受多種因素影響。溫度變化會對電極的測量結(jié)果產(chǎn)生干擾,因?yàn)闇囟葧淖內(nèi)芤褐醒鯕獾娜芙舛纫约半姌O反應(yīng)的速率。為此,許多溶氧電極配備了溫度補(bǔ)償功能,通過內(nèi)置的溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測溶液溫度,并對測量結(jié)果進(jìn)行校正。此外,電極表面的污染也會降低測量精度,如水中的雜質(zhì)、微生物等附著在電極表面,會阻礙氧氣的傳遞和電極反應(yīng)的進(jìn)行。定期對電極進(jìn)行清洗和維護(hù),能夠有效減少此類影響,保證測量精度 。微基智慧科技(江蘇)有限公司
在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,改善溶氧電極水平均勻性對于提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要,以下是使用壓力補(bǔ)償式發(fā)射器、添加表面活性劑 2種方法的講解說明。1、使用壓力補(bǔ)償式發(fā)射器,在灌溉水中注入微氣泡進(jìn)行滴灌和地下滴灌系統(tǒng)中,壓力補(bǔ)償式發(fā)射器記錄的溶解氧濃度明顯高于非壓力補(bǔ)償式發(fā)射器沿整個(gè)灌溉線的濃度。這表明在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,使用壓力補(bǔ)償式發(fā)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(dá)4ppm,與對照相比,空氣和氧氣注入灌溉均導(dǎo)致氣體空隙率和溶解氧濃度增加。在非壓力補(bǔ)償?shù)喂鄮?00m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(dá)峰值。在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,適當(dāng)添加表面活性劑可能有助于提高溶氧水平的均勻性。在微藻培養(yǎng)中,溶解氧電極不僅監(jiān)測呼吸耗氧,還反映光合作用的產(chǎn)氧動態(tài)。
采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)能夠提高溶氧電極的穩(wěn)定性,1、模糊自適應(yīng) PID 控制器,發(fā)酵罐系統(tǒng)中的溶氧具有非線性、時(shí)變的特點(diǎn),傳統(tǒng)的 PID 控制器通常不適用于這類系統(tǒng)。因此,可以采用一種新的模糊自適應(yīng) PID 控制器,在 Simulink 環(huán)境中構(gòu)建 PID 控制系統(tǒng),并使用 Matlab 中的模糊邏輯控制工具箱設(shè)計(jì)模糊控制器。這種模糊自適應(yīng) PID 控制器具有響應(yīng)速度快、控制靈敏度高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。2、分階段供氧控制策略,在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的分批發(fā)酵過程中,采用分階段供氧控制策略可以提高生物絮凝劑的產(chǎn)量和穩(wěn)定性。該策略是在發(fā)酵過程 0~16 h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h-1,16 h 后降低 kLa 為 40h-1 至發(fā)酵結(jié)束,整個(gè)發(fā)酵過程通氣量保持在 1 L?L-1?min-1。采用這種分階段供氧控制策略,可以實(shí)現(xiàn)高細(xì)胞生長速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一,同時(shí)也可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。二維材料(如石墨烯)用于制備超薄透氣膜,縮短響應(yīng)時(shí)間。江蘇熒光淬滅溶氧電極哪家好
便攜式溶氧電極套裝配備校準(zhǔn)液和維護(hù)工具,適合現(xiàn)場快速檢測。江蘇熒光淬滅溶氧電極哪家好
溶氧電極在科研領(lǐng)域的前沿研究中不斷推動著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。例如,在研究地球早期生命起源的過程中,科學(xué)家通過模擬早期地球環(huán)境,利用溶氧電極監(jiān)測不同環(huán)境條件下溶液中的溶解氧變化,探索氧氣在生命起源和演化過程中的作用機(jī)制。在納米材料研究中,溶氧電極可用于研究納米材料對溶液中溶解氧的吸附和催化作用,為開發(fā)新型納米材料和拓展其應(yīng)用領(lǐng)域提供理論依據(jù)。這些前沿研究離不開溶氧電極的精確測量和數(shù)據(jù)支持,進(jìn)一步拓展了溶氧電極的應(yīng)用邊界和科學(xué)價(jià)值。江蘇熒光淬滅溶氧電極哪家好