pH傳感器使用出現(xiàn)的問題

pH傳感器，用來檢測被測物中氫離子濃度并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的可用輸出信號的傳感器。

清洗與保養(yǎng):

1、電避免干放，當(dāng)電不用時，要用水沖洗干凈并插回加有3molKcl的盛液套內(nèi)，或者將電插入加有3molKcl的容器中。

2、檢查接頭處是否干燥清潔，如有玷污，需用無水酒擦洗干凈吹干后使用。

3、pH電應(yīng)定時清洗，若電玻璃泡與聚四氟乙烯環(huán)形液接界污染，可用下列試劑清洗。

① 油脂或含油物可用表面活性劑清洗。

② 鈣沉淀物或金屬氫氧化物可用10%的稀鹽酸清洗。

③ 硫化物沉淀可用10%的稀鹽酸清洗。

④ 蛋白質(zhì)附著物可用10%的稀鹽酸和胃蛋白酶的混合物清洗。

4、ORP電表面應(yīng)該是光亮的，粗糙的或受污染的表面會影響電的電位。可用以下方法清洗活化。

1)對無機(jī)物污染，可將電浸入0.1mol/L稀鹽酸中30分鐘，用純水清洗，再浸入3.5mol/L溶液中浸泡6小時后使用。

2) 對有機(jī)油污和油膜污染，可用洗滌劑清洗鉑金表面后用純水清洗，再浸入3.5mol/L溶液中浸泡6小時后使用。

3)鉑金表面污染嚴(yán)重形成氧化膜，可用牙膏對鉑金表面行剖光，然后用純水清洗，再浸入3.5mol/L溶液中浸泡6小時后使用。

使用方法:

在使用時，通常將PH傳感器加上不銹鋼保護(hù)套，再插入發(fā)酵罐中。大多數(shù)PH傳感器都具有溫度補(bǔ)償系統(tǒng)。由于電內(nèi)容物會隨使用時間或溫滅菌而不斷變化，因而在每批發(fā)酵滅菌操作前均需行標(biāo)定，即用標(biāo)準(zhǔn)的PH緩沖液校準(zhǔn)。通常PH傳感器的測定范圍是0~14，度達(dá)±(0.05~0.1)，響應(yīng)時間為數(shù)秒至數(shù)十秒，靈敏度為0.1。

⑴校準(zhǔn) 在使用前對傳感器行校準(zhǔn)，這是對發(fā)酵罐行滅菌的操作。傳感器的校準(zhǔn)在發(fā)酵罐外行，將PH電浸沒到含種或多種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的適當(dāng)容器中行校準(zhǔn)。這些操作均在發(fā)酵罐運(yùn)行溫度下行。PH電需與發(fā)酵過程中使用的PH計相連接，PH計的校準(zhǔn)裝置可按常規(guī)的PH計校準(zhǔn)步驟來調(diào)整。由于發(fā)酵過程中重新校準(zhǔn)的時分困難或者不可能，能固定PH計的校準(zhǔn)控制，以避免實驗中的偶發(fā)性偏移，許多商業(yè)性的儀表都提供些固定螺絲。

⑵ 滅菌 校準(zhǔn)以后，應(yīng)該將傳感器插入到發(fā)酵罐中并行密封。在發(fā)酵罐滅菌時，般將PH計的連接物移開(采用壓滅菌鍋滅菌時)，滅菌后重新連接，PH傳感器開始作。也有實驗操作人員用酒對PH傳感器單消毒(即不放入滅菌鍋)，主要是為了延長傳感器的使用壽命。然后需將傳感器立即插入且密封在罐內(nèi)。出，這過程可能染菌。盡管有些報道稱在研究中規(guī)則地使用這步驟沒有問題。具體方法如下:放好傳感器，加上個合適的配件以使PH探頭易于由發(fā)酵罐盤行安裝，然后將其在無水酒中至少放置lh。探頭和配件是很干凈的，探頭的浸沒位置應(yīng)于配件。應(yīng)迅速地將傳感器轉(zhuǎn)移到預(yù)滅好菌的發(fā)酵罐中，其已與空氣供應(yīng)系統(tǒng)相連，而且其中的空氣已開始動。

⑶ 校準(zhǔn)的檢查 在滅菌或使用過程中，很可能會使校準(zhǔn)發(fā)生偏移。對于狀況良好的傳感器，這種偏移不會過0.2個單位。但些研究人員仍建議在發(fā)酵罐滅菌以后行校準(zhǔn)或者再校準(zhǔn)。目前已有適用于較大發(fā)酵罐的這種系統(tǒng)，可以無菌地取出傳感器，再將其分地插入校準(zhǔn)緩沖液中行校準(zhǔn)。在實驗室規(guī)模下，有將傳感器移出，利用前述的化學(xué)處理方法來行再消毒。在實驗室中檢查個可疑校準(zhǔn)的較好方法是對發(fā)酵液行無菌取樣，在發(fā)酵罐外測量其PH值盡快行檢測、讀數(shù)。因為細(xì)胞在不斷變化的條件下(例如在連續(xù)培養(yǎng)中氧和基質(zhì)的消耗)行連續(xù)代謝，如果培養(yǎng)基的緩沖性能較差，PH在幾分鐘內(nèi)即可發(fā)生顯著變化，從而無法正確檢查傳感器的校準(zhǔn)。

使用中的問題

在實際使用過程中，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(yīng)遲緩，噪聲信號以及化學(xué)破壞。

⑴靈敏度/率斜在PH和探頭的電電位之間存在定的理論關(guān)系(見前述的能斯方程)。新的PH探頭可接近其理論斜率(即25℃下每PH單位的電電位為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(zhuǎn)變?yōu)镻H讀數(shù)的靈敏度(通常標(biāo)記為斜率或靈敏度)，可由mv或溫度來定標(biāo)(因為溫度是理論上影響斜率的惟因素)。值得注意的是，這不同于"緩沖液設(shè)置"或"零控制"。圖5-9表示了當(dāng)靈敏度控制發(fā)生設(shè)置錯誤時的情況。將系統(tǒng)行某種PH校準(zhǔn)(通過緩沖液設(shè)置控制)后，再用種或多種緩沖液行檢驗。與預(yù)期結(jié)果不同的是，PH計的讀數(shù)會系統(tǒng)性地偏離已知緩沖液的PH值，如圖5-9中虛線所示。如果所得到的線陡，說明斜率設(shè)置過低;如果所得的線平緩，則說明斜率設(shè)置過。斜率/靈敏度的控制設(shè)置在低于理論值的PH值，才能使PH探頭能夠按照5-9中所示的實線來作(這相當(dāng)于行探頭的兩點(diǎn)校準(zhǔn))時，說明該系統(tǒng)的靈敏度較差。

⑵清洗 當(dāng)PH探頭表現(xiàn)出響應(yīng)延遲或靈敏度下降時，就需要對其行清洗。PH探頭惡化的主要原因是發(fā)酵液中的物質(zhì)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-1HCl溶液中，這樣不會損壞PH傳感器(這也可用于運(yùn)行間歇期間常規(guī)保存PH探頭)。有時添加胃蛋白酶有助于去除蛋白質(zhì)沉淀。如果HCl處理沒有效果，可以嘗試下面兩種方法，盡管它們具有定的損壞PH探頭的風(fēng)險，但也有定的效果。將PH探頭浸泡于1%左右的H 2O2 溶液中約1~2h;或者對多孔塞行溫和的機(jī)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計的阻抗和放大器線路可能會產(chǎn)生些問題，這使得PH探頭對由其他電氣設(shè)備的雜散場入口的感應(yīng)電壓帶來的噪聲敏感，對由載有PH探頭信號的兩個接線柱間微量的電泄漏引起的錯誤響應(yīng)也較為敏感。為此PH傳感器或PH計的制商提供了用的屏蔽導(dǎo)線和接線柱。，如果存在過量噪聲，可將PH探頭導(dǎo)線從其他電線處移開以減少噪聲。攪拌器電機(jī)可能是個干擾源，這可通過將電機(jī)關(guān)閉幾秒鐘來檢查。PH跡線上的尖峰與加熱器電路的開或關(guān)相對應(yīng)(開關(guān)可以由燈來觀察或根據(jù)加熱器控制單元的繼電器切換的聲音來判斷)。壓滅菌后出現(xiàn)的噪聲或不準(zhǔn)確的讀數(shù)，可以反映滅菌過程中蒸汽冷凝引起的接線柱及導(dǎo)線的污染。

⑷防止機(jī)械破壞PH探頭相當(dāng)易碎，在發(fā)酵罐的安裝和清洗過程中容易破損。因些建議在發(fā)酵罐準(zhǔn)備的后期再插入PH探頭(需要在這里行校準(zhǔn))，在使用后(下罐)拆卸時取出PH探頭。傳感器發(fā)生破損的很多情況是由于未取出傳感器就直接提起了發(fā)酵罐的蓋。為了避免探頭在運(yùn)行間歇期間貯存時產(chǎn)生破損， 個簡便方法是將傳感器置于個塑料量筒內(nèi)，該量筒內(nèi)裝有用溶液。選擇合適的量筒尺寸，以使探頭的較寬位也可放入，形檢測位懸浮在底上方(如可將個棉塞入量筒底)，同時將量筒用夾子固定