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pH傳感器使用中的問題詳述

  • 發布日期:2022-04-22      瀏覽次數:458
    •  pH實際使用過程中,在pH傳感器可能會存在以下問題:靈敏度/斜率下降,響應遲緩,噪聲信號以及化學破壞。


          ⑴靈敏度/率斜:在pH和探頭的電極電位之間存在一定的理論關系(見前述的能斯特方程)。新的pH探頭可接近其理論斜率(即25℃下每pH單位的電極電位為59mv),但隨著探頭的老化或破壞,靈敏也會不斷下降。大多的pH計或放大器能控制并改變其將電壓信號轉變為pH讀數的靈敏度(通常標記為斜率或靈敏度),可由mv或溫度來定標(因為溫度是理論上影響斜率的惟一因素)。值得注意的是,這不同于“緩沖液設置"或“零控制"。將系統進行某種pH校準(通過緩沖液設置控制)后,再用一種或多種緩沖液進行檢驗。與預期結果不同的是,pH計的讀數會系統性地偏離已知緩沖液的pH值。。如果所得到的線比較陡,說明斜率設置過低;如果所得的線比較平緩,則說明斜率設置過高。

          ⑵清洗 :當pH探頭表現出響應延遲或靈敏度下降時,就需要對其進行清洗。pH探頭惡化的主要原因是發酵液中的物質污染了多孔塞,多孔塞如果被污染就會由白色變成褐色或黑色。為防止污染,可將pH探頭浸泡在10mmol/L HCl溶液中,這樣不會損壞pH傳感器(這也可用于運行間歇期間常規保存pH探頭)。有時添加胃蛋白酶有助于去除蛋白質沉淀。如果HCl處理沒有效果,可以嘗試下面兩種方法,盡管它們具有一定的損壞pH探頭的風險,但也有一定的效果。將pH探頭浸泡于1%左右的H2O2 溶液中約1~2h;或者對多孔塞進行溫和的機械清洗,即采用鋒利的刀片刮去外表面的沉積物。

          ⑶ 電干擾: pH計的高阻抗和放大器線路可能會產生一些問題,這使得pH探頭對由其他電氣設備的雜散場入口的感應電壓帶來的噪聲比較敏感,對由載有pH探頭信號的兩個接線柱間微量的電流泄漏引起的錯誤響應也較為敏感。為此pH傳感器或pH計的制造商提供了專用的屏蔽導線和接線柱。如果存在過量噪聲,可將pH探頭導線從其他電線處移開以減少噪聲。攪拌器電機可能是一個干擾源,這可通過將電機關閉幾秒鐘來檢查。pH跡線上的尖峰與加熱器電路的開或關相對應(開關可以由燈來觀察或根據加熱器控制單元的繼電器切換的聲音來判斷)。高壓**后出現的噪聲或不準確的讀數,可以反映**過程中蒸汽冷凝引起的接線柱及導線的污染。

          ⑷防止機械破壞:pH探頭相當易碎,在發酵罐的安裝和清洗過程中容易破損。因些建議在發酵罐準備的后期再插入pH探頭(需要在這里進行校準),在使用后(下罐)拆卸時先取出pH探頭。傳感器發生破損的很多情況是由于未取出傳感器就直接提起了發酵罐的頂蓋。為了避免探頭在運行間歇期間貯存時產生破損, 一個簡便方法是將傳感器置于一個塑料量筒內,該量筒內裝有專用溶液。選擇合適的量筒尺寸,以使探頭的較寬部位也可放入,球形檢測部位懸浮在底部上方(如可將一個棉塞入量筒底部),同時將量筒用夾子固定。


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