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    發酵液溶氧電極的結果及原理分析

    發布日期:2021-04-16      瀏覽次數:150
    發酵液溶氧值DO是我們*的發酵參數,由溶氧電極反應發酵液溶氧值,溶氧電極是由一透氣膜覆蓋的電流型電極,一般分為兩類:原電池型和極譜型,原電池型電極無需外加電壓,極譜(Polargrafic)型電極需要外加0.6-0.8V的極化電壓。
     
    1.電極結構
    一般由陰極、陽極、電解質和塑料薄膜構成。
    陰極:一般陰極材料的要求很高,如白金或銀度在99.999%以上,極譜型電極的陰極表面做得很小,一般其直徑在1-50μm的范圍,形成的還原電流在nA級,因此,需要專門的電子放大裝置。
    陽極:陽極的材料依然要求很高,如白金或銀度在99.999%以上,一般陽極作成圓筒狀,其表面積需陰極面積大數十倍。
    電解質:基本有KOH、KCl、醋酸鉛等。
    薄膜:薄膜一般采用聚四氟乙烯(F4)或聚四氟乙烯-聚六氟丙烯的共聚體,也曾用聚氯丙烯,聚乙烯,聚丙烯等。其主要性能符合DO電極的耐高溫(>200℃),透氣性能好的要求。其厚薄也很有講究,膜越薄,靈敏度越高,一般在0.01-0.05mm的范圍。膜性能對一個好的電極響應非常重要。需要膜對氧具有高度的透性和對CO2低的透性。
     
    2.溶氧電極原理
    溶氧電極測量的物理量是氧分壓而不是氧濃度。薄膜一般不能透過水和可溶性物質,只能透過氧氣。當給溶氧電極加上0.6-0.8V的電壓時,陰極(金電極)釋放電子,陽極(銀電極)接受電子。當氧氣透過薄膜進入電解液,與陰極和陽極構成回路,便產生了電流。根據法拉第定律,流過溶氧電極的電流與氧分壓呈正比及I=k·PO2,當氧分壓越大,電流及越大,電流和氧分壓呈線性關系。
     
    3.溶氧電極的維護
    (1)1~2 周應清洗一次溶氧儀電極,如果膜片上有污染物,會引起測量誤差。清洗時應小心,注意不要損壞膜片。將溶氧儀電極放入清水中涮洗,如污物不能洗去,用軟布或棉布小心擦洗。
    (2)2~3 月應重新校驗一次溶氧儀電極的零點和量程。
    (3)溶氧儀電極的再生大約1 年左右進行一次。當測量范圍調整不過來,就需要對溶解氧電極再生。電極再生包括更換內部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現象,可用細砂紙拋光。
    (4)在使用中如發現溶氧儀電極泄露,就必須更換電解液。

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