pH傳感器使用中的問題詳述

 pH實(shí)際使用過程中，在pH傳感器可能會(huì)存在以下問題：靈敏度/斜率下降，響應(yīng)遲緩，噪聲信號(hào)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(huì)不斷下降。大多的pH計(jì)或放大器能控制并改變其將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閜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(lái)定標(biāo)(因?yàn)闇囟仁抢碚撋嫌绊懶甭实奈┮灰蛩?。值得注意的是，這不同于“緩沖液設(shè)置"或“零控制"。將系統(tǒng)進(jìn)行某種pH校準(zhǔn)(通過緩沖液設(shè)置控制)后，再用一種或多種緩沖液進(jìn)行檢驗(yàn)。與預(yù)期結(jié)果不同的是，pH計(jì)的讀數(shù)會(huì)系統(tǒng)性地偏離已知緩沖液的pH值。。如果所得到的線比較陡，說(shuō)明斜率設(shè)置過低；如果所得的線比較平緩，則說(shuō)明斜率設(shè)置過高。

    ⑵清洗 ：當(dāng)pH探頭表現(xiàn)出響應(yīng)延遲或靈敏度下降時(shí)，就需要對(duì)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(yùn)行間歇期間常規(guī)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(xiǎn)，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(duì)多孔塞進(jìn)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(jì)的高阻抗和放大器線路可能會(huì)產(chǎn)生一些問題，這使得pH探頭對(duì)由其他電氣設(shè)備的雜散場(chǎng)入口的感應(yīng)電壓帶來(lái)的噪聲比較敏感，對(duì)由載有pH探頭信號(hào)的兩個(gè)接線柱間微量的電流泄漏引起的錯(cuò)誤響應(yīng)也較為敏感。為此pH傳感器或pH計(jì)的制造商提供了專用的屏蔽導(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)可能是一個(gè)干擾源，這可通過將電機(jī)關(guān)閉幾秒鐘來(lái)檢查。pH跡線上的尖峰與加熱器電路的開或關(guān)相對(duì)應(yīng)(開關(guān)可以由燈來(lái)觀察或根據(jù)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(xiàn)的噪聲或不準(zhǔn)確的讀數(shù)，可以反映**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(需要在這里進(jìn)行校準(zhǔn))，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(yùn)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(nèi)，該量筒內(nèi)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(cè)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。