pH傳感器使用中的問(wèn)題詳述

 pH實(shí)際使用過(guò)程中，在pH傳感器可能會(huì )存在以下問(wèn)題：靈敏度/斜率下降，響應遲緩，噪聲信號以及化學(xué)破壞。


    ⑴靈敏度/率斜：在pH和探頭的電極電位之間存在一定的理論關(guān)系(見(jiàn)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(zhù)探頭的老化或破壞，靈敏也會(huì )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?yōu)閜H讀數的靈敏度(通常標記為斜率或靈敏度)，可由mv或溫度來(lái)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(jìn)行某種pH校準(通過(guò)緩沖液設置控制)后，再用一種或多種緩沖液進(jìn)行檢驗。與預期結果不同的是，pH計的讀數會(huì )系統性地偏離已知緩沖液的pH值。。如果所得到的線(xiàn)比較陡，說(shuō)明斜率設置過(guò)低；如果所得的線(xiàn)比較平緩，則說(shuō)明斜率設置過(guò)高。

    ⑵清洗 ：當pH探頭表現出響應延遲或靈敏度下降時(shí)，就需要對其進(jìn)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(huì )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(huì )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(shí)添加胃蛋白酶有助于去除蛋白質(zhì)沉淀。如果HCl處理沒(méi)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(fēng)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(jìn)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(xiàn)路可能會(huì )產(chǎn)生一些問(wèn)題，這使得pH探頭對由其他電氣設備的雜散場(chǎng)入口的感應電壓帶來(lái)的噪聲比較敏感，對由載有pH探頭信號的兩個(gè)接線(xiàn)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(zhuān)用的屏蔽導線(xiàn)和接線(xiàn)柱。如果存在過(guò)量噪聲，可將pH探頭導線(xiàn)從其他電線(xiàn)處移開(kāi)以減少噪聲。攪拌器電機可能是一個(gè)干擾源，這可通過(guò)將電機關(guān)閉幾秒鐘來(lái)檢查。pH跡線(xiàn)上的尖峰與加熱器電路的開(kāi)或關(guān)相對應(開(kāi)關(guān)可以由燈來(lái)觀(guān)察或根據加熱器控制單元的繼電器切換的聲音來(lái)判斷)。高壓**后出現的噪聲或不準確的讀數，可以反映**過(guò)程中蒸汽冷凝引起的接線(xiàn)柱及導線(xiàn)的污染。

    ⑷防止機械破壞：pH探頭相當易碎，在發(fā)酵罐的安裝和清洗過(guò)程中容易破損。因些建議在發(fā)酵罐準備的后期再插入pH探頭(需要在這里進(jìn)行校準)，在使用后(下罐)拆卸時(shí)先取出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)酵罐的頂蓋。為了避免探頭在運行間歇期間貯存時(shí)產(chǎn)生破損， 一個(gè)簡(jiǎn)便方法是將傳感器置于一個(gè)塑料量筒內，該量筒內裝有專(zhuān)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(gè)棉塞入量筒底部)，同時(shí)將量筒用夾子固定。