發(fā)酵行業(yè)中常用的兩種溶氧電極的原理分析

微生物發(fā)酵中各工藝參數(shù)的過(guò)程檢測(cè)與控制對(duì)于微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成有著重要的影響，發(fā)酵液中的溶氧濃度（Dissolved Oxygen，DO）便是需氧菌發(fā)酵的重要參數(shù)。發(fā)酵 行業(yè)中常用的兩種溶氧電極：光學(xué)溶氧電極和極譜式溶氧電極。

1、光學(xué)溶氧電極
光學(xué)溶氧電極采用的是熒光淬滅氧氣的原理來(lái)測(cè)量溶液中的氧含量。光學(xué)溶氧傳感器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是通過(guò)一個(gè)發(fā)光二極管來(lái)監(jiān)視傳感器的藍(lán)色LED，特定的發(fā)光體被藍(lán)光激發(fā)后發(fā)生冷光現(xiàn)象（熒光），帶有紅光過(guò)濾器的發(fā)光二極管用來(lái)測(cè)量冷光產(chǎn)生的紅光來(lái)判斷和計(jì)算氧分子的數(shù)量。

2、極譜式溶氧電極
極譜式溶氧電極是由一個(gè)被選擇性薄膜封閉的充滿著電解液的腔室。里面是由金質(zhì)的陰極和銀質(zhì)的陽(yáng)極，在兩電極中間充斥著氯化鉀電解液。測(cè)量時(shí)電極間被施加 0.6-0.8V 電壓，這時(shí)進(jìn)入腔室內(nèi)的氧氣在陰極上被電離，在此過(guò)程中釋放出電子。這些電子在電解液中形成電流，而透過(guò)膜的氧量與水中溶解氧的量成正比，此時(shí)探頭檢測(cè)電流的強(qiáng)度。根據(jù)法拉第定律：流過(guò)電極的電流和氧分壓成正比，在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關(guān)系。同時(shí)熱敏電阻檢測(cè)溶液溫度對(duì)鹽濃度進(jìn)行溫度補(bǔ)償。由于整個(gè)過(guò)程中電解質(zhì)參與反應(yīng)，因此需要隔段時(shí)間更換電解液。例如，當(dāng)測(cè)量誤差較大時(shí)就意味著您是時(shí)候更換電解液了。 

哈美頓VISIFERM DO溶氧電極是一款可用于生化發(fā)酵行業(yè)的光學(xué)溶氧電極，電極采用的是熒光淬滅氧氣的原理來(lái)測(cè)量溶液中的氧含量。VISIFERM DO電極無(wú)需連接變送器，直接輸出4-20mA模擬信號(hào)或Modbus數(shù)字通信。該電極不使用溶氧膜，取而代之的是堅(jiān)固的熒光帽，無(wú)需添加電解液，不受SO2、H2S等酸性氣體的影響，測(cè)量值穩(wěn)定可靠。