微生物发酵中各工艺参数的过程检测与控制对于微生物的生长和产物形成有着重要的影响，发酵液中的溶氧浓度（DissolvedOxygen，DO）便是需氧菌发酵的必备条件和重要参数，发酵液的DO值对菌体生长、目标物的性质和产量都会产生不同影响，通过发酵液中溶氧量的变化，可以了解微生物生长代谢是否正常，工艺控制是否合理，设备供氧能力是否正常等，因此是生物产品质量过程控制的重要参数之一。本文对发酵工业中常用的两种溶氧电极—光学溶氧电极和极谱式溶氧电极原理及应用进行介绍。

极谱式溶氧电极

极谱式溶氧电极是由一个被选择性薄膜封闭的充满着电解液的腔室。里面是由金质的阴极和银质的阳极，在两电极中间充斥着氯化钾电解液。测量时电极间被施加0.6-0.8V电压，这时进入腔室内的氧气在阴极上被电离，在此过程中释放出电子。这些电子在电解液中形成电流，而透过膜的氧量与水中溶解氧的量成正比，此时探头检测电流的强度。根据法拉第定律：流过电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。同时热敏电阻检测溶液温度对盐浓度进行温度补偿。由于整个过程中电解质参与反应，因此需要隔段时间更换电解液。例如，当测量误差较大时就意味着您是时候更换电解液了。

极谱式溶氧电极在近十年来应用广泛，但具有一定的局限性:

1.在进行微量测量时不能保证稳定和准确的输出测量数据。

2.当溶氧量保持一定时传感器没有电流流动而不能动态的显示结果。

3.当线缆发生故障时显示结果也会保持不变，导致难以发现故障所在。

光学溶氧电极



光学溶氧电极采用的是荧光淬灭氧气的原理来测量溶液中的氧含量。光学溶氧传感器的产品设计是通过一个发光二极管来监视传感器的蓝色LED，特定的发光体被蓝光激发后发生冷光现象（荧光），带有红光过滤器的发光二极管用来测量冷光产生的红光来判断和计算氧分子的数量。

相比于极谱式溶氧电极，光学溶氧传感器适用于实时溶解氧监测，坚固耐用，测量结果准确，并且易于维护：

1.光学溶解氧传感器具有很强的耐受性，压力冲击、温度骤变以及能够导致电化学电极产生误报警的断流效应。

2.光学传感器无电解液，无需极化，仅需定期更换膜组件即可。更换过程仅需一分钟，光学溶解氧传感器的维护便捷性为同类设备建立了新的基准。

3.另一方面，即插即测启动，所有的传感器数据，包括校准历史，都存储在传感器内。在执行完维护和校准后，在线安装操作非常简单。由于具有“即插即测”功能，在将传感器连接后，所有相关的数据都自动上传至变送器，并立即显示氧含量读数，且无需极化。传感器甚至可以预校准并校准曲线，以方便随时使用，从而更快、更方便地更换传感器。

综上所述，光学溶氧电极相比于传统极谱式电极还是有很大的优势的，光学溶氧传感器更适合于实时溶解氧监测。

以上就是跟大家分享地关于光学溶氧电极相比于传统极谱式电极的优点介绍，希望通过以上内容，能对大家有所帮助。