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)的過程檢測與控制對于微生物的生長和產(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測量溶液中的氧含量。光學(xué)溶氧傳感器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是通過一個發(fā)光二極管來監(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），帶有紅光過濾器的發(fā)光二極管用來測量冷光產(chǎn)生的紅光來判斷和計(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(jìn)入腔室內(nèi)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(qiáng)度。根據(jù)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(guān)系。同時熱敏電阻檢測溶液溫度對鹽濃度進(jìn)行溫度補(bǔ)償。由于整個過程中電解質(zhì)參與反應(yīng)，因此需要隔段時間更換電解液。例如，當(dāng)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(xué)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(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。