Các vấn đề khi sử dụng cảm biến ph
Trong sử dụng thực tế, độ pH Trong sử dụng thực tế, các vấn đề sau có thể tồn tại ở cảm biến pH: độ nhạy/độ dốc giảm, phản hồi chậm, tín hiệu nhiễu và hư hỏng hóa học.
(1) Độ nhạy/độ dốc tốc độ: Có một mối quan hệ lý thuyết nhất định giữa pH và thế điện cực của đầu dò (xem phương trình Nernst đã nói ở trên). Các đầu dò pH mới có thể đạt đến độ dốc lý thuyết của chúng (tức là 59 mv thế điện cực trên mỗi đơn vị pH ở 25 độ), nhưng độ nhạy sẽ tiếp tục giảm khi đầu dò già đi hoặc bị phá hủy. Hầu hết các máy đo pH hoặc bộ khuếch đại đều có thể kiểm soát và thay đổi độ nhạy của chúng (thường được gắn nhãn độ dốc hoặc độ nhạy) khi chuyển đổi tín hiệu điện áp thành chỉ số pH, có thể hiệu chỉnh bằng mv hoặc nhiệt độ (vì nhiệt độ là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến độ dốc về mặt lý thuyết) . Điều quan trọng cần lưu ý là điều này không giống như "cài đặt bộ đệm" hoặc "điều khiển bằng không". Hệ thống được hiệu chuẩn đến một mức pH nào đó (được kiểm soát bằng cách cài đặt bộ đệm) và sau đó được kiểm tra bằng một hoặc nhiều bộ đệm. Không giống như kết quả mong đợi, số đọc của máy đo pH sẽ sai lệch một cách có hệ thống so với độ pH của dung dịch đệm đã biết. Nếu đường kết quả dốc thì độ dốc được đặt quá thấp; nếu đường kết quả thoải thì độ dốc được đặt quá cao.
(2) Làm sạch: khi đầu dò pH phản ứng chậm hoặc giảm độ nhạy thì cần phải làm sạch. Lý do chính khiến đầu dò pH bị hư hỏng là do nút xốp bị nhiễm bẩn bởi các chất trong môi trường lên men. phích cắm xốp sẽ chuyển từ màu trắng sang màu nâu hoặc đen nếu bị nhiễm bẩn. Để ngăn ngừa ô nhiễm, đầu dò pH có thể được ngâm trong dung dịch HCl 10 mmol/L, dung dịch này sẽ không làm hỏng cảm biến pH (điều này cũng có thể được sử dụng để bảo quản đầu dò pH thường xuyên giữa các lần chạy). Đôi khi việc bổ sung pepsin giúp loại bỏ cặn protein. Nếu phương pháp xử lý bằng HCl không hiệu quả, hãy thử hai phương pháp sau đây, có phần hiệu quả, mặc dù chúng có một số nguy cơ làm hỏng đầu dò pH. Ngâm đầu dò pH vào dung dịch khoảng 1% H2O2 trong khoảng 1 đến 2 giờ; hoặc làm sạch cơ học nhẹ nhàng nút xốp, tức là sử dụng một lưỡi dao sắc để cạo sạch cặn bám trên bề mặt bên ngoài.
(3) Nhiễu điện: Mạch khuếch đại và trở kháng cao của máy đo pH có thể tạo ra vấn đề khiến đầu dò pH nhạy cảm hơn với nhiễu do điện áp cảm ứng từ lối vào trường lạc của thiết bị điện khác và phản ứng sai do dòng điện vết gây ra rò rỉ giữa hai cực chứa tín hiệu đầu dò pH. Vì lý do này, các nhà sản xuất cảm biến pH hoặc máy đo pH cung cấp các dây dẫn và đầu cuối được bảo vệ đặc biệt. Nếu có tiếng ồn quá lớn, đầu dò pH có thể được di chuyển ra xa các dây khác để giảm tiếng ồn. Động cơ máy khuấy có thể là nguồn gây nhiễu, điều này có thể được kiểm tra bằng cách tắt động cơ trong vài giây. các đột biến trên dấu vết pH tương ứng với việc mở hoặc đóng mạch sưởi (việc chuyển đổi có thể được quan sát bằng đèn hoặc bằng âm thanh của công tắc rơle trong bộ điều khiển lò sưởi). Tiếng ồn hoặc kết quả đo không chính xác sau khi hấp khử trùng có thể phản ánh sự nhiễm bẩn của các thiết bị đầu cuối và dây dẫn do ngưng tụ hơi nước trong quá trình khử trùng.
(4) Ngăn ngừa hư hỏng cơ học: Đầu dò pH khá mỏng manh và có thể dễ dàng bị hỏng trong quá trình lắp đặt và vệ sinh thiết bị lên men. Vì những lý do này, nên lắp đầu dò pH ở giai đoạn sau trong quá trình chuẩn bị thiết bị lên men (nơi cần hiệu chuẩn) và đầu dò pH nên được tháo ra trước khi tháo rời sau khi sử dụng (xuống bể). Trong nhiều trường hợp, hiện tượng vỡ cảm biến xảy ra khi phần trên của thiết bị lên men được nâng lên mà không tháo cảm biến. Một cách dễ dàng để tránh làm vỡ đầu dò trong quá trình bảo quản giữa các lần chạy là đặt cảm biến vào ống trụ đo bằng nhựa có chứa dung dịch đặc biệt. Chọn kích thước hình trụ phù hợp sao cho phần rộng hơn của đầu dò vừa khít và vị trí phát hiện hình cầu được treo phía trên đáy (ví dụ: có thể cắm một nút bông vào đáy hình trụ), và nên cố định hình trụ bằng một cái kẹp.
