pH传感器使用出现的问题

pH传感器，用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器。

清洗与保养:

1、电避免干放，当电不用时，要用水冲洗干净并插回加有3molKcl的盛液套内，或者将电插入加有3molKcl的容器中。

2、检查接头处是否干燥清洁，如有玷污，需用无水酒擦洗干净吹干后使用。

3、pH电应定时清洗，若电玻璃泡与聚四氟乙烯环形液接界污染，可用下列试剂清洗。

① 油脂或含油物可用表面活性剂清洗。

② 钙沉淀物或金属氢氧化物可用10%的稀盐酸清洗。

③ 硫化物沉淀可用10%的稀盐酸清洗。

④ 蛋白质附着物可用10%的稀盐酸和胃蛋白酶的混合物清洗。

4、ORP电表面应该是光亮的，粗糙的或受污染的表面会影响电的电位。可用以下方法清洗活化。

1)对无机物污染，可将电浸入0.1mol/L稀盐酸中30分钟，用纯水清洗，再浸入3.5mol/L溶液中浸泡6小时后使用。

2) 对有机油污和油膜污染，可用洗涤剂清洗铂金表面后用纯水清洗，再浸入3.5mol/L溶液中浸泡6小时后使用。

3)铂金表面污染严重形成氧化膜，可用牙膏对铂金表面行剖光，然后用纯水清洗，再浸入3.5mol/L溶液中浸泡6小时后使用。

使用方法:

在使用时，通常将PH传感器加上不锈钢保护套，再插入发酵罐中。大多数PH传感器都具有温度补偿系统。由于电内容物会随使用时间或温灭菌而不断变化，因而在每批发酵灭菌操作前均需行标定，即用标准的PH缓冲液校准。通常PH传感器的测定范围是0~14，度达±(0.05~0.1)，响应时间为数秒至数十秒，灵敏度为0.1。

⑴校准 在使用前对传感器行校准，这是对发酵罐行灭菌的操作。传感器的校准在发酵罐外行，将PH电浸没到含种或多种标准缓冲液的适当容器中行校准。这些操作均在发酵罐运行温度下行。PH电需与发酵过程中使用的PH计相连接，PH计的校准装置可按常规的PH计校准步骤来调整。由于发酵过程中重新校准的时分困难或者不可能，能固定PH计的校准控制，以避免实验中的偶发性偏移，许多商业性的仪表都提供些固定螺丝。

⑵ 灭菌 校准以后，应该将传感器插入到发酵罐中并行密封。在发酵罐灭菌时，般将PH计的连接物移开(采用压灭菌锅灭菌时)，灭菌后重新连接，PH传感器开始作。也有实验操作人员用酒对PH传感器单消毒(即不放入灭菌锅)，主要是为了延长传感器的使用寿命。然后需将传感器立即插入且密封在罐内。出，这过程可能染菌。尽管有些报道称在研究中规则地使用这步骤没有问题。具体方法如下:放好传感器，加上个合适的配件以使PH探头易于由发酵罐盘行安装，然后将其在无水酒中至少放置lh。探头和配件是很干净的，探头的浸没位置应于配件。应迅速地将传感器转移到预灭好菌的发酵罐中，其已与空气供应系统相连，而且其中的空气已开始动。

⑶ 校准的检查 在灭菌或使用过程中，很可能会使校准发生偏移。对于状况良好的传感器，这种偏移不会过0.2个单位。但些研究人员仍建议在发酵罐灭菌以后行校准或者再校准。目前已有适用于较大发酵罐的这种系统，可以无菌地取出传感器，再将其分地插入校准缓冲液中行校准。在实验室规模下，有将传感器移出，利用前述的化学处理方法来行再消毒。在实验室中检查个可疑校准的较好方法是对发酵液行无菌取样，在发酵罐外测量其PH值尽快行检测、读数。因为细胞在不断变化的条件下(例如在连续培养中氧和基质的消耗)行连续代谢，如果培养基的缓冲性能较差，PH在几分钟内即可发生显著变化，从而无法正确检查传感器的校准。

使用中的问题

在实际使用过程中，PH实际使用过程中，在PH传感器可能会存在以下问题:灵敏度/斜率下降，响应迟缓，噪声信号以及化学破坏。

⑴灵敏度/率斜在PH和探头的电电位之间存在定的理论关系(见前述的能斯方程)。新的PH探头可接近其理论斜率(即25℃下每PH单位的电电位为59mv),但随着探头的老化或破坏，灵敏也会不断下降。大多的PH计或放大器能控制并改变其将电压信号转变为PH读数的灵敏度(通常标记为斜率或灵敏度)，可由mv或温度来定标(因为温度是理论上影响斜率的惟因素)。值得注意的是，这不同于"缓冲液设置"或"零控制"。图5-9表示了当灵敏度控制发生设置错误时的情况。将系统行某种PH校准(通过缓冲液设置控制)后，再用种或多种缓冲液行检验。与预期结果不同的是，PH计的读数会系统性地偏离已知缓冲液的PH值，如图5-9中虚线所示。如果所得到的线陡，说明斜率设置过低;如果所得的线平缓，则说明斜率设置过。斜率/灵敏度的控制设置在低于理论值的PH值，才能使PH探头能够按照5-9中所示的实线来作(这相当于行探头的两点校准)时，说明该系统的灵敏度较差。

⑵清洗 当PH探头表现出响应延迟或灵敏度下降时，就需要对其行清洗。PH探头恶化的主要原因是发酵液中的物质污染了多孔塞，多孔塞如果被污染就会由白色变成褐色或黑色。为防止污染，可将PH探头浸泡在10mmol.L-1HCl溶液中，这样不会损坏PH传感器(这也可用于运行间歇期间常规保存PH探头)。有时添加胃蛋白酶有助于去除蛋白质沉淀。如果HCl处理没有效果，可以尝试下面两种方法，尽管它们具有定的损坏PH探头的风险，但也有定的效果。将PH探头浸泡于1%左右的H 2O2 溶液中约1~2h;或者对多孔塞行温和的机械清洗，即采用锋利的刀片刮去外表面的沉积物。

⑶ 电干扰 PH计的阻抗和放大器线路可能会产生些问题，这使得PH探头对由其他电气设备的杂散场入口的感应电压带来的噪声敏感，对由载有PH探头信号的两个接线柱间微量的电泄漏引起的错误响应也较为敏感。为此PH传感器或PH计的制商提供了用的屏蔽导线和接线柱。，如果存在过量噪声，可将PH探头导线从其他电线处移开以减少噪声。搅拌器电机可能是个干扰源，这可通过将电机关闭几秒钟来检查。PH迹线上的尖峰与加热器电路的开或关相对应(开关可以由灯来观察或根据加热器控制单元的继电器切换的声音来判断)。压灭菌后出现的噪声或不准确的读数，可以反映灭菌过程中蒸汽冷凝引起的接线柱及导线的污染。

⑷防止机械破坏PH探头相当易碎，在发酵罐的安装和清洗过程中容易破损。因些建议在发酵罐准备的后期再插入PH探头(需要在这里行校准)，在使用后(下罐)拆卸时取出PH探头。传感器发生破损的很多情况是由于未取出传感器就直接提起了发酵罐的盖。为了避免探头在运行间歇期间贮存时产生破损， 个简便方法是将传感器置于个塑料量筒内，该量筒内装有用溶液。选择合适的量筒尺寸，以使探头的较宽位也可放入，形检测位悬浮在底上方(如可将个棉塞入量筒底)，同时将量筒用夹子固定