Senzory rozpusteného kyslíka,senzory CO₂ a ozónu

Čo je rozpustený kyslík (O₂)?

Rozpustený kyslík je úroveň voľného, nezlúčeného kyslíka, ktorý sa nachádza vo vode alebo inej kvapaline.

Prečo sa rozpustený kyslík meria?

Udržiavanie správnych úrovní kyslíka je dôležité v mnohých procesoch pri vývoji v biotechnológii, farmaceutickom priemysle, potravinárskom priemysle, výrobe chemikálií a pri úprave vody a primárnej vody. Meranie rozpusteného kyslíka priamo v linke je nevyhnutné pre optimalizáciu výnosu a kvality produktu, zníženie nákladov a na zabezpečenie bezpečnosti procesov.

Čo je merací prístroj rozpusteného kyslíka?

Merací prístroj rozpusteného kyslíka od spoločnosti METTLER TOLEDO meria v reálnom čase a priebežne úroveň rozpusteného kyslíka vo vode alebo inej kvapaline. V závislosti od druhu aplikácie a priemyselného odvetvia sa koncentrácia rozpusteného kyslíka vyjadruje buď v relatívnych číslach, napríklad percento nasýtenia, objemové percento, percento rozpusteného kyslíka, ppm alebo v absolútnych číslach, napr. mg/L or mmol/L. Senzory rozpusteného O₂ so špičkovou optickou technológiou sú kombináciou presného merania až po stopové hladiny a nízkej údržby.

Ako funguje merací prístroj rozpusteného kyslíka?

Spoločnosť METTLER TOLEDO ponúka dva rôzne typy senzorov kyslíka: ampérometrický a optický

Ampérometrický: Senzor rozpusteného kyslíka používa membránu, ktorá prepúšťa plyny na oddelenie vzorky od elektrochemického článku vo vnútri. Difúzia kyslíka cez membránu je priamo úmerná parciálnemu tlaku kyslíka v kvapaline mimo senzora. Na katóde a anóde je polarizačné napätie, aby mohlo dôjsť k elektrochemickej reakcii kyslíka. Na katóde dochádza k redukcii kyslíka a na anóde k oxidácii, čím vzniká slabý prúd priamo úmerný množstvu reagujúceho kyslíka. Okrem toho senzor rozpusteného kyslíka používa hodnotu teploty na prevod signálu parciálneho tlaku kyslíka k hodnote koncentrácie rozpusteného kyslíka vďaka kompenzácii meniacej sa rozpustnosti kyslíka vplyvom teploty.

Optický: Sondy rozpusteného kyslíka, ktoré používajú optickú technológiu na meranie obsahujú vrstvu citlivú na kyslík, ktorá spôsobuje fluorescenciu. Vrstva absorbuje svetlo zo svetelnej diódy v senzore a svetlo sa uvoľňuje ako fluorescencia. Množstvo fluorescencie závisí od úrovne kyslíka, ktorý je prítomný v médiu na odber vzoriek.

Ako sa kalibruje senzor rozpusteného kyslíka?

Každý merací prístroj rozpusteného kyslíka má svoj vlastný sklon a nulový bod. Obe hodnoty podliehajú zmenám. Na zabezpečenie vysokej presnosti merania senzorom rozpusteného kyslíka je potrebné vykonať kalibráciu po každej výmene náhradného dielu (dielov) senzora. Kalibrácia senzora rozpusteného kyslíka sa môže vykonávať ako 1-bodová alebo 2-bodová kalibrácia. V prípade 1-bodovej kalibrácie je médiom vzduch, v prípade 2-bodovej kalibrácie je potrebné použiť aj plyn s 0 % kyslíka, čo je bežne čistý dusík.

Čo je rozpustený oxid uhličitý (CO₂)?

Rozpustený oxid uhličitý je množstvo CO₂, ktorý je prítomný vo vode alebo inej kvapaline.

Oxid uhličitý sa bežne vyskytuje ako plyn. Vzhľadom na to meranie oxidu uhličitého v procesoch v linke a online meranie predstavuje meranie tlaku, ktorý oxid uhličitý produkuje v plyne alebo v kvapaline, v ktorej je rozpustený.

Ako sa meria rozpustený CO₂?

Rozpustený oxid uhličitý sa meria senzorom rozpusteného oxidu uhličitého.

V závislosti od druhu aplikácie a priemyselného odvetvia sa obsah rozpusteného CO₂ vyjadruje v rôznych jednotkách.

Čo je senzor rozpusteného CO₂?

Senzor rozpusteného oxidu uhličitého je analytický senzor, ktorý meria rozpustený oxid uhličitý. Sondy rozpusteného CO₂ od spoločnosti METTLER TOLEDO dodávajú presné údaje v reálnom čase na lepšie pochopenie kritických fermentačných procesov a procesov bunkových kultúr. Informácie namerané senzorom rozpusteného CO₂ poskytujú prehľad o bunkovom metabolizme a iných zmenách v bioreaktore.

Ako funguje senzor rozpusteného CO₂?

Sonda rozpusteného CO₂ od spoločnosti METTLER TOLEDO meria priamo v linke a poskytuje hodnoty CO₂ v reálnom čase na základe technológie podľa princípu Severinghaus, ktorý využíva koreláciu medzi rozpusteným oxidom uhličitým a pH kvapaliny. Snímacia elektróda je vylepšenou elektródou pH, ktorá je oddelená od meraného média elektrolytom naplnenou membránou, ktorá prepúšťa plyny. ?CO₂ sa cez membránu rozptyľuje do vnútorného elektrolytu senzora rozpusteného oxidu uhličitého, kde sa dostáva do rovnováhy s bikarbonátnymi iónmi a dochádza k zmene hodnoty pH. Relatívna zmena hodnoty pH elektrolytu sa potom meria vylepšenou elektródou pH a vykonáva sa korelácia s CO₂.

Ako sa kalibruje senzor rozpusteného CO₂ ?

Kalibrácia sondy rozpusteného CO₂ sa vykonáva v 2 krokoch. V prvom kroku sa vykonáva kalibrácia elektródy pH a pH pufrov bez tela membrány. V tomto kroku sa kalibrujú sklon kalibračnej krivky a nulový bod elektródy pH. Vykonanie druhého kroku kalibrácie senzora rozpusteného CO₂ je potrebné po sterilizácii a nazýva sa kalibrácia procesu. V druhom kroku kalibrácie sa upraví malá odchýlka elektródy pH po sterilizácii.

Čo je rozpustený ozón?

Ozón je silno oxidujúci plyn, ktorý sa vstrekuje do vody, alebo sa elektrolyticky generuje vo vode. Rozpustený ozón sa zmení späť na neškodný kyslík veľmi rýchlo, v závislosti od teploty a pH vody, preto sa musí generovať a merať v tesnej blízkosti procesu.

Ako sa meria rozpustený ozón?

Rozpustený ozón sa meria pomocou senzora rozpusteného ozónu.

Čo je senzor rozpusteného ozónu?

Senzor rozpusteného ozónu je analytický senzor, ktorý meria rozpustený ozón.

Ako funguje senzor rozpusteného ozónu?

Sonda rozpusteného ozónu používa membránu, ktorá prepúšťa plyny, na oddelenie vzorky od elektrochemického článku vo vnútri. Difúzia ozónu cez membránu je priamo úmerná parciálnemu tlaku ozónu mimo senzora rozpusteného ozónu. Katóda (elektróda, z ktorej prúdi prúd z polarizovaného elektrického zariadenia) a anóda (elektróda, z ktorej prúdi prúd do polarizovaného elektrického zariadenia) vo vnútri sondy sú polarizované napätím pre umožnenie elektrochemickej reakcie ozónu. Na katóde dochádza k redukcii ozónu a na anóde k oxidácii, čím vzniká slabý prúd priamo úmerný množstvu reagujúceho ozónu. V okolí katódy sa nachádza ochranná elektróda. Okrem toho senzor rozpusteného ozónu používa hodnotu teploty na prevod signálu parciálneho tlaku ozónu k hodnote koncentrácie rozpusteného ozónu vďaka kompenzácii (prostredníctvom kompenzácie) meniacej sa rozpustnosti ozónu vplyvom teploty.

Ako sa kalibruje senzor rozpusteného ozónu?

Počas kalibrácie rozpusteného ozónu senzor rozpusteného ozónu vypočíta nové kalibračné konštanty pre senzor (nulový prúd a sklon kalibračnej krivky). Z toho dôvodu sa na senzore rozpusteného ozónu musí vykonať postup kalibrácie nulového prúdu a sklonu kalibračnej krivky procesu.

Pre väčšinu aplikácií sa používajú vzduch alebo voda bez prítomnosti ozónu, ktoré poskytujú najspoľahlivejší štandard pre kalibráciu nulového prúdu.