一、复合玻璃pH电极（发酵罐最常用）

1. 工作原理

2. 使用场景

• 常规发酵：细菌（大肠杆菌、枯草芽孢杆菌）、酵母菌发酵，pH范围4.0-8.0的中性、弱酸性、弱碱性发酵体系。
• 实验室小型发酵罐（容积＜50L）：插入式安装，适配小型罐口，满足基础监测需求。
• 工业中型发酵罐（50L-1000L）：法兰式或插入式安装，可耐受常规发酵温度（0-100℃）和压力（0.1-0.3MPa）。
• 间歇式发酵：每批次发酵周期≤72小时，无需长期连续运行的场景。

3. 优劣分析

（1）优势

• 性价比高：价格适中，适配常规发酵需求，无需额外搭配参比电极，安装使用便捷。
• 测量精准：响应速度快（≤30秒），测量误差小（±0.01pH），能满足发酵过程实时监测需求。
• 通用性强：适配大多数发酵体系，无需针对特定发酵调整电极类型，维护成本低。
• 集成度高：将指示、参比、温度补偿功能一体化，减少电极安装数量，降低罐内密封风险。

（2）劣势

• 耐极端环境能力弱：玻璃膜易被强酸（pH＜2）、强碱（pH＞12）腐蚀，长期使用会出现测量漂移。
• 抗污染性一般：发酵液中菌体、蛋白质、油脂易吸附在玻璃膜表面，导致测量失真，需频繁清洁。
• 耐高温性有限：常规复合玻璃电极仅能耐受≤100℃温度，无法直接承受121℃高温灭菌，需拆卸灭菌或选择专用耐高温型号。

4. 使用方法

（1）安装

• 安装位置：避开进料口、出料口、搅拌桨附近，防止发酵液冲击玻璃膜；避免接触罐壁，防止测量死角，插入深度需确保玻璃膜完全浸没发酵液（至少2-3cm）。
• 安装方式：实验室小型罐用顶部插入式，工业中型罐用侧部法兰式，安装时轻轻插入，避免用力过猛损坏玻璃膜，安装后确保密封良好，防止罐内气体泄漏或发酵液渗漏。

（2）校准

1. 校准时机：每批次发酵前校准1次，连续发酵每24小时校准1次，灭菌后需重新校准（常规型号）。
2. 校准准备：准备新鲜标准缓冲液（pH 4.00、7.00，发酵偏碱性时加配pH 10.00），将电极从保护液中取出，用蒸馏水冲洗干净，用滤纸轻轻吸干（不可擦拭玻璃膜）。
3. 校准步骤：先将电极浸入pH 7.00缓冲液，待读数稳定（≤30秒）后完成零点校准；冲洗吸干后，浸入对应pH的缓冲液（酸性发酵用4.00，碱性发酵用10.00），完成斜率校准；校准合格后，冲洗吸干插入发酵罐，待读数稳定后开始监测。

（3）运行监测

5. 维护方法

（1）日常维护（发酵间隙）

• 清洁：用蒸馏水冲洗电极表面，若有菌体、蛋白吸附，用软毛刷轻轻刷洗玻璃膜（不可用力擦拭），或用0.1mol/L盐酸浸泡5-10分钟，冲洗干净后吸干。
• 保存：短期保存（≤7天），将电极浸入专用保护液（3mol/L KCl溶液）中，避免浸入蒸馏水或空气（防止玻璃膜干燥失效）；长期保存（＞7天），清洁后擦干，套上保护帽，帽内滴加少量保护液，密封存放于阴凉干燥处。
• 电解液补充：定期检查参比电极电解液液位，若液位低于刻度线，及时补充3mol/L KCl溶液，避免电解液干涸导致电极失效。

（2）定期维护（每月1次）

6. 注意事项

• 禁止用硬物擦拭玻璃膜，避免划伤膜表面，导致测量误差增大或电极失效。
• 避免电极长时间接触强酸、强碱、高浓度有机溶剂，防止玻璃膜腐蚀、参比电极渗漏。
• 校准用缓冲液需新鲜，避光保存，不可反复使用（多次使用易污染，影响校准精度），校准环境温度需与发酵温度接近（温差≤5℃）。
• 灭菌时，常规复合玻璃电极需拆卸下来，采用高压蒸汽灭菌（121℃、20分钟），灭菌后冷却至室温再校准安装；不可将电极直接留在罐内灭菌，防止玻璃膜破裂。
• 若电极长期未使用，启用前需先浸入保护液中活化24小时，再进行校准使用。