化工生產(chǎn)中,溶氧電極同樣不可或缺。在各類化工反應(yīng)中,不同的反應(yīng)對氧氣濃度有特定要求。溶氧電極可用于監(jiān)測反應(yīng)過程中的氧氣濃度,為反應(yīng)提供穩(wěn)定且適宜的條件。以石油化工中的部分氧化反應(yīng)為例,精細(xì)控制氧氣濃度能提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性和收率,降低副反應(yīng)的發(fā)生概率。此外,在化工產(chǎn)品的質(zhì)量檢測環(huán)節(jié),溶氧電極也可用于檢測產(chǎn)品中溶解氧的含量,確保產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ,保障化工生產(chǎn)的高效與穩(wěn)定。微基智慧科技(江蘇)有限公司溶氧電極空氣校準(zhǔn)中,溶氧電極在 20.9% 氧濃度(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下標(biāo)定滿量程。極譜法溶氧電極多少錢
不同發(fā)酵罐規(guī)模下的應(yīng)用差異,在中試規(guī)模(20和250升)及生產(chǎn)規(guī)模(15000升)的novobiocin發(fā)酵中,對溶氧的測量發(fā)現(xiàn),在中試罐中,當(dāng)渦輪攪拌器的直徑與罐直徑之比(D/T)為0.40時,整體混合不完全,而當(dāng)D/T=0.69時,混合較為均勻。這表明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中,攪拌器的設(shè)計會影響溶氧的分布和測量。在生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐中,對三種不同尺寸的攪拌器(D/T分別為0.28、0.33和0.43)進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)整體混合是完全的,但呼吸速率仍然受到限制,主要是由于液體與細(xì)胞之間存在阻力。這說明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中,溶氧電極的應(yīng)用需要考慮攪拌器的設(shè)計以及液體與細(xì)胞之間的阻力差異,以確保準(zhǔn)確監(jiān)測溶氧水平并優(yōu)化發(fā)酵過程。極譜法溶氧電極多少錢溶解氧電極的膜材質(zhì)需定期更換,以避免因污染或老化導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)失真。
溶氧電極測值的變化還會影響微生物的群落結(jié)構(gòu)。在不同的溶氧水平下,微生物群落會發(fā)生適應(yīng)性變化。例如,在高鹽環(huán)境的微生物燃料電池中,當(dāng)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(fā)生改變,一些特定的菌種如 Desulfuromonas sp. 和 Gammaproteobacteria 會成為關(guān)鍵物種,影響微生物燃料電池的性能。因此,通過溶氧電極監(jiān)測溶氧水平的變化,可以研究微生物群落結(jié)構(gòu)與溶氧水平之間的關(guān)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(huán)境下生長,但對氧氣的濃度要求非常嚴(yán)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(huán)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(jiān)測到適宜的溶氧水平,促進(jìn)其代謝過程。
溶氧電極——溶氧對生物發(fā)酵產(chǎn)類胡蘿卜素調(diào)控,調(diào)控策略:1.物理調(diào)控法,(1)通氣與攪拌:a.提高通氣量(0.5-2.0vvm)和攪拌速率(200-800rpm)以增強氧傳遞速率(OTR)但需避免剪切力損傷細(xì)胞。b.分段控制:生長初期高DO(40-60%飽和度)促進(jìn)生物量;產(chǎn)素期適當(dāng)降低DO20-30%以誘導(dǎo)次級代謝。(2)壓力調(diào)控:微正壓(0.05-0.1MPa)可增加氧溶解度,但可能抑制某些菌株代謝。2.工藝優(yōu)化,(1)補料策略:通過補加碳源(如葡萄糖)與DO耦合控制,避免Crabtree效應(yīng)(過量糖抑制有氧代謝)。(2)發(fā)酵模式:采用兩階段發(fā)酵(先高DO促生長,后低氧促產(chǎn)物)或微氧發(fā)酵(如蝦青素生產(chǎn))。3.化學(xué)調(diào)控,氧載體添加:a.正十二烷、全氟化碳等可提高氧傳遞效率,但需考慮生物相容性和成本。b.過氧化氫酶(CAT)抑制劑可適度增加胞內(nèi)ROS,刺激類胡蘿卜素合成。4.菌種改造,(1)強化氧響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子(如SREBP、Hap1)或引入血紅蛋白基因(如VitreoscillaHb)以提升低氧耐受性。(2)改造MVA途徑或異源表達(dá)類胡蘿卜素合成基因簇(如crt基因)。分子模擬技術(shù)用于設(shè)計高選擇性透氣膜,提升溶氧電極抗干擾能力。
在微生物燃料電池技術(shù)中,溶氧電極的作用不僅在于監(jiān)測溶氧水平,還可以為研究微生物代謝功能提供重要信息。例如,通過溶氧電極測值可以了解陰極氧還原反應(yīng)的速率和效率,從而研究微生物在不同溶氧條件下的代謝功能。同時,結(jié)合物理化學(xué)表征手段,可以進(jìn)一步研究生物質(zhì)炭等陰極催化劑在不同溶氧水平下的性能,為提高微生物燃料電池的產(chǎn)電能力提供依據(jù)。溶氧電極測值的溶氧水平對微生物的生長速度也有明顯影響。在適宜的溶氧條件下,微生物的生長速度會加快,而在低氧或高氧環(huán)境下,生長速度可能會受到抑制。例如,在研究草魚幼魚的快速啟動能力時,發(fā)現(xiàn)非低氧馴化的實驗魚隨著測定環(huán)境溶氧水平的下降,其反應(yīng)率降低,速度、加速度和反應(yīng)時滯均發(fā)生變化。這表明溶氧水平不僅影響魚類的生長和代謝,也對其生存能力產(chǎn)生重要影響。食品工業(yè)中,溶氧電極用于檢測包裝內(nèi)殘氧,確保產(chǎn)品保質(zhì)期。極譜法溶氧電極
跨領(lǐng)域創(chuàng)新推動溶氧電極突破傳統(tǒng)應(yīng)用邊界,在新興場景中發(fā)揮更大價值。極譜法溶氧電極多少錢
在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域,溶氧電極有益于提實現(xiàn)數(shù)字化管理。光學(xué)溶氧電極配套的軟件具有數(shù)字化管理功能,在發(fā)酵過程中具有代替?zhèn)鹘y(tǒng)極譜氧電極的巨大潛力。通過數(shù)字化管理,可以實時記錄和分析溶氧數(shù)據(jù),為生產(chǎn)工藝的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。同時,數(shù)字化管理還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。綜上所述,溶氧電極在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域為優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了多方面的支持,包括提供準(zhǔn)確的溶氧監(jiān)測數(shù)據(jù)、輔助工藝參數(shù)調(diào)整和實現(xiàn)數(shù)字化管理等。這些支持有助于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本,推動微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。極譜法溶氧電極多少錢