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)酵中各工藝參數的過程檢測與控制對于微生物的生長和產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。發(fā)酵 行業(yè)中常用的兩種溶氧電極：光學溶氧電極和極譜式溶氧電極。

1、光學溶氧電極
光學溶氧電極采用的是熒光淬滅氧氣的原理來測量溶液中的氧含量。光學溶氧傳感器的產品設計是通過一個發(fā)光二極管來監(jiān)視傳感器的藍色LED，特定的發(fā)光體被藍光激發(fā)后發(fā)生冷光現象（熒光），帶有紅光過濾器的發(fā)光二極管用來測量冷光產生的紅光來判斷和計算氧分子的數量。

2、極譜式溶氧電極
極譜式溶氧電極是由一個被選擇性薄膜封閉的充滿著電解液的腔室。里面是由金質的陰極和銀質的陽極，在兩電極中間充斥著氯化鉀電解液。測量時電極間被施加 0.6-0.8V 電壓，這時進入腔室內的氧氣在陰極上被電離，在此過程中釋放出電子。這些電子在電解液中形成電流，而透過膜的氧量與水中溶解氧的量成正比，此時探頭檢測電流的強度。根據法拉第定律：流過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系。同時熱敏電阻檢測溶液溫度對鹽濃度進行溫度補償。由于整個過程中電解質參與反應，因此需要隔段時間更換電解液。例如，當測量誤差較大時就意味著您是時候更換電解液了。 

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