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发酵行业用PH电极

来源:未知作者:赛科环保发表时间:2016年02月29日 12时55分34秒

高温电极的描述

1.1 耐受温度

   发酵过程灭菌温度一般达到 120℃,持续30min。这就需要pH电极可耐受发酵罐内原位高温高压蒸汽灭菌,耐受温度至少达到125℃。例如梅特勒-托利多Inpro3030/3000原位灭菌耐受温度可达130℃以上。满足灭菌耐受温度是pH电极正确选用的基本条件,选择不当不仅带来经济损失而且使实验无法进行。

1.2 压力

    充液型电极在使用过程中一般都加有0.5MPa的压力(复合凝胶电极不考虑加压问题),与发酵罐内形成正压以利于测量和防止电极污染。考虑到空气管线及发酵罐使用压力,电极耐压应达到0.4MPa。

1.3 电极结构

      pH测量需要一根测量电极和一根参比电极,但在多数情况下是做成复合电极,把测量电极和参比电极合二为一。最新的产品为三合一电极,把温度探头和复合电极合在一起,这样就可以对pH 值进行自动温度补偿。除上述参数外,还要根据具体情况如pH值测量范围、测量精度、尺寸大小等参数合理选择。

2 使用与维护

2.1 使用前的准备工作

      (1)使用前取下电极装有浸泡液的保护浸泡瓶或塑料套。将电极测量端浸在蒸馏水中清洗,然后取出用滤纸吸干残留蒸馏水。

      (2)观察敏感球跑内部是否全部充满液体,如发现有气泡,则应将电极向下轻轻甩动(象甩体温计),以消除敏感球泡内的气泡,否则将影响测试精度。

      (3)加液型 pH 复合电极应取下加液孔小塞子,当罐内溶液的高度低于外观的 3/4 时,应及时加入电解液(3M KCL)。

      (4)将电极装入保护套内,如需加压用专业气筒打压至0.5MPa。

2.2校准传感器的校准

   在发酵罐外进行,将pH电极浸没到含有一种或多种标准缓冲液的适当容器中进行校准。一般进行两点校准,零点选用6.86(或7.00)标准缓冲溶液,斜率要视发酵过程应用在酸性还是碱性环境,酸性选用4.00标准缓冲溶液,碱性选用9.18标准缓冲溶液。上述校准过程必须保证缓冲溶液温度为25℃。缓冲液温度改变,校准标准值要相应变化。

2.3 使用

   在实际使用过程中,pH 电极可能会存在以下问题:灵敏度/斜率下降,响应迟缓,噪声干扰以及机械破坏。

      (1)灵敏度/斜率:在pH和探头的电极电位之间存在一定的理论关系即能斯特方程。新的探头可接近其理论斜率(即25℃下每pH单位的电极电位为59mV),但随着电极的老化或污染,灵敏度会不断下降。大多数的pH计或放大器能控制并改变其将电压信号转变为pH读数的灵敏度(通常标记为斜率或灵敏度),可由mV或温度来定标(因为温度是理论上影响斜率的唯一因素)。下图表示了当灵敏度控制发生设置错误时的情况。将系统进行某种 pH校准后,再用一种或多种缓冲液进行检验。与预期结果不同的是,pH计的读数会系统性地偏离已知缓冲液的pH值,如图中虚线所示,如果所得到的线比较陡说明斜率设置过低;如果所得的线比较平缓,则说明斜率设置过高。如果斜率/灵敏度的控制必须设置在远低于理论值的pH值,才能使pH电极能够按照图中所示的实线来工作时,说明该系统的灵敏度较差,考虑更换电极。