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怎样正确选择适合发酵工艺过程的pH电极?

发布时间:2019-09-02 阅读:94

    pH电极是日常工业水质监测中zui常用到的探头,平时我们也注意到电极有它的使用寿命,电极属于消耗品,不同的工况条件对电极的寿命有不同的影响。有些工况条件,电极可以用1~3年,有些工况条件,电极只能用3~6个月甚至更短。其实这不是电极本身的质量问题,绝大多数情况下是工况条件影响了电极的寿命。但我们也可以针对不同的工况条件制定相应的保养计划,这样可以大大延长电极的使用寿命,从而为用户带来可观的经济效益。本文就从电极的核心感测元件(参比电极)分析,平时电极需要什么样的保养才能让电极测试更加准确,使用寿命更长一些。

    发酵过程是指在活细胞催化剂(主要是微生物细胞)作用下,所进行的系列串联生物反应过程,以生产生物化工产品。包括菌体生长和产物形成两个阶段,历时较长,鉴于微生物易变异及易受杂菌污染等原因,因此一般都采用分批操作的方式。那么,怎样正确选择适合发酵工艺过程的pH电极呢?

    1pH值及其测量的特性:pH值是表征过程化学反应状态的参数,pH对象的静特性有它的特殊性,即pH对象的非线性特性十分严重。不同生产过程的静特性不同,即使同一生产过程的静特性也不是固定不变的。而pH值的测量,有着很大的滞后性。pH值测量的滞后时间来自于取样,预处理系统和pH计本身。检测仪表的惯性滞后和纯滞后过大时,会使调节系统的调节品质变差甚至不能投用。实践证明,在线pH值测量中各种电极的时间常数是不同,时间常数中,以玻璃电极zui小,其它如铂电极、锑电极、钨电极依次增大。所以应该选择玻璃电极来测试。

    2、在线pH电极参数及结构选择:玻璃电极以响应快、精度高等特点在生物发酵行业得到广泛应用。根据生物发酵过程特点应从以下几个方面正确选择pH电极:

    1)电极结构

    zui传统的做法是采用一支参比电极和一支测量电极,现在随着技术进步,都采用了一支复合电极,可以大大减少保养的时间和成本。同时电极的使用寿命、添加电解液的频繁程度也是很重要因素。

    2)耐受温度

    发酵过程灭菌温度一般达到120℃,持续30分钟。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℃。满足生物发酵温度是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会带来错误的测试结果。

    3)压力

    至少要求能耐受到4巴的压力。

    在微生物发酵过程中,发酵液的pH变化可以表明微生物细胞生长及产物或副产物生成的情况,是zui重要的发酵过程参数之一。不同的微生物细胞生长、代谢有其合适的pH范围。快速、准确的pH值在线监测和反控是发酵成败的关键因素之一。因此如何正确选择一款合适发酵工艺过程的的pH电极就显得特别的重要。

 


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