发酵罐上选pH电极,先得看灭菌工况的烈度。BJC的FermProbe系列里,F695和F-615都针对频繁SIP/CIP设计,耐受135℃蒸汽,但两者在接口形式、安装长度段、以及现场维护方式上有差别。这篇把两个型号的规格、适用场合和现场注意事项并在一起讲,方便对着罐体接口直接做判断。如果需要更具体的选型确认,可以联系上海阔思电子有限公司。
这两个型号共用的感测体系是一样的。钴蓝色pH玻璃薄膜的配方做了调整,在膜厚和响应速度之间取了一个平衡点——膜太薄响应快但机械强度不够,膜太厚信号迟滞,恢复时间会拖长。实际测下来,F695和F-615在灭菌后的恢复时间比常规电极缩短约一半。电解液用的是符合USP标准的CMC凝胶,这点在生物发酵场合很关键:一旦玻璃球泡意外破裂,泄漏出来的凝胶不会污染发酵物料,而传统聚丙烯酰胺电解液在这方面的风险要高得多。
参比系统两个型号都是双阶Ag/AgCl结构,密封圈全部采用FDA认证材质。出厂前每支电极都经过130℃、1小时的蒸汽消毒再做冷水淬火处理,等于把最恶劣的冷热冲击预先跑了一遍。整体使用寿命比常规同类产品延长约一倍。
两个型号的差别集中在安装接口和操作方式上,这决定了它们各自适合的罐体类型。
两个型号在量程、耐温、耐压、参比系统上完全一致,区别在接头规格和可选长度段。下表按型号分开列,方便对照。
| 参数项 | F695 | F-615 |
|---|---|---|
| pH量程 | 0 ~ 14 pH | 0 ~ 14 pH |
| 耐温极限 | 135℃(蒸汽灭菌) | 135℃(蒸汽灭菌) |
| 耐压极限 | 150 psig | 150 psig |
| 参比系统 | 双阶 Ag/AgCl | 双阶 Ag/AgCl |
| 电极直径 | 12 mm | 12 mm |
| 接头规格 | K9接头,PG 13.5公制螺牙 | S8标准接头,带T型把手 |
| 固定方式 | 外螺母或外螺牙旋入护套 | 外螺母或外螺纹旋入护套 |
| 可选长度 | 120 / 200 / 225 / 325 / 420 / 480 mm | 130 / 160 / 210 mm |
| 对应型号编码 | F-695-B120-DK 至 B480-DK | F-615 系列 |
选长度时要注意:F695的长度段覆盖更宽,最长到480 mm,适合大型发酵罐;F-615最长210 mm,适合中小型反应器或安装口到液位距离较短的场合。这个参数别小看,感测端如果缩在护套里没接触到大罐的有效搅拌区,读数会明显滞后。
两个型号的主战场都是需要频繁灭菌的在线pH监测场景。生物制药里的哺乳动物细胞培养、微生物发酵,食品饮料里的啤酒酿造和乳制品发酵,以及精细化工中带灭菌步骤的酶催化反应,都在适用范围里。
具体到型号选择,大型工业发酵罐通常罐壁厚、安装口到液位距离长,F695的长尺寸段和PG 13.5螺牙更对得上这类罐体的标准接口。实验室规模或中试规模的生物反应器,罐体小、操作频繁,F-615的T型把手设计在取出标定和灭菌后回装时更省事。食品饮料产线上如果用的是欧洲进口发酵设备,护套接口多半是PG 13.5规格,F695可以直接替换而不需要转接。
两个型号都通过专用电极护套固定在发酵罐或反应罐的侧壁,护套内径需要匹配12 mm的电极直径。F695的K9接头配PG 13.5公制螺牙,这是欧洲标准接口,大部分进口发酵罐的护套接口直接兼容。F-615用的是S8接头,护套接口形式不同,选型时要确认罐体侧的接口规格。
安装步骤大致如下:
长度匹配是安装里最容易出错的一步。罐内液位深度和搅拌桨位置决定了电极感测端需要伸到多深。F695的120~480 mm六个长度段基本覆盖了从实验室罐到生产级大罐的需求;F-615的130/160/210 mm三个长度段更偏向中小罐。现场多半这么装:先量好护套安装口到最低搅拌液位的距离,再往上加10~20 mm余量选型号。
灭菌操作方面,虽然标称耐135℃,但SIP/CIP工艺参数还是要按标准来,超压、超温或者骤冷骤热都可能损伤玻璃球泡和密封件。每次灭菌前检查O型圈状态和接头锁紧情况,这个步骤不能省——高温蒸汽渗入电极内部会导致短路或参比系统失效。
玻璃感测膜虽然做过强化处理,但毕竟是精密部件。安装、拆卸、清洗过程中避免机械撞击和硬物刮擦。F-615的T型把手在取放时提供了一定的保护距离,但插入护套时仍然要垂直操作,不要侧向用力。
校准周期取决于使用频率和灭菌次数。高温工况会加速电极老化,建议定期用标准缓冲液做两点校准。如果发现响应迟缓或读数漂移,先检查参比电解液和液接界状态,必要时补充或更换电解液。长期停用时,感测端要浸在专用保护液里,不能干燥存放,否则玻璃膜的水化层会失效。
S8接头的电气连接要做防水防潮处理,信号线远离强电磁干扰源。K9接头在这方面的密封结构相对更完整,但电缆入口处仍然要确认防护到位。
选F695还是F-615,核心看三点:罐体接口规格、安装口到液位的距离、以及现场是否需要频繁取出电极。
罐体接口是PG 13.5公制螺牙的,直接选F695。需要长尺寸插入的——比如安装口到有效搅拌区超过300 mm——F695的325/420/480 mm段是唯一选择。如果现场操作人员需要经常把电极取出来标定或清洗,F-615的T型把手配合S8接头在插拔便利性上有优势,不需要旋转电极本体就能完成拆装。
介质方面,两个型号都用了USP级CMC凝胶电解液,生物发酵场合可以放心用。如果介质里含有高浓度有机溶剂或者强氧化性组分,CMC凝胶的化学耐受性需要单独确认,这种工况建议先拿样品做浸泡测试。另外,F-615的S8接头在潮湿环境下的长期密封性不如F695的K9结构,如果安装位置靠近罐顶喷淋区域或者经常有冷凝水积聚,优先考虑F695。
FermProbe F695美国BJC pH高温灭菌电极带K9接头
美国BJC pH发酵电极(高温灭菌电极)F695专用于在各种发酵罐中测试反应介质的pH值,该电极的最大特点是耐高温,因此特别选用于经常要高温蒸汽灭菌的场合。跟其它电极相比,F695电极的恢复时间可减少一半,反应快速,且牢固耐用,寿命长一倍。该电极通过电极护套固定安装到反应罐的侧面上,标配 PG 13.5螺牙 K9接头(F695)。
FermProbe F695美国BJC pH高温灭菌电极带K9接头特点:
• 全新改进的pH感测玻璃薄膜
BJC采用的钴蓝色pH玻璃球泡,可以在物理耐用性能和快速响应时间之间达到良好的平衡。其它厂商采用厚度偏大的薄膜来提高电极的牢固性,但厚的薄膜意味着电极的响应时间更长并会引入干扰信号。我们现在采用的薄膜配方是经过多年的经验得到的。在出厂前,每支电极都要经过1小时的130度蒸汽消毒,然后在冷水中淬火。只有经过严格的出厂检测,才能保证售出的每支电极都有良好的快速响应时间。
• 特殊配方的电解液
我们采用符合美国药典规定的CMC(药片的包衣和粘合剂)凝胶做为电解液,用户不必担心电极破裂导致珍贵的物料受到污染。相反地,聚丙烯酰胺会污染样品。
• 适用于高温灭菌
FermProbe适用于在线蒸汽消毒(SIP)和在线清洗(CIP)。我们全部采用符合美国药监局规定的O形密封圈。
FermProbe F695美国BJC pH高温灭菌电极带K9接头技术参数:
• pH量程:0 - 14 pH
• 耐温:蒸汽消毒135℃
• 耐压:150 psig
• 参比电极:双阶Ag/AgCl
• 固定:通过外螺母或外螺牙与护套连接
FermProbe F695美国BJC pH高温灭菌电极带K9接头分类:
FermProbe F695
K9接头
带Pg 13.5公制的螺牙,可以兼容欧洲厂家的安装护套和发酵罐。信号传输更优。
电极选型指南:
型号 说明
F‐695‐B120‐DK pH发酵电极,直径12 mm,长120 mm,PG13.5,K9接头
F‐695‐B200‐DK pH发酵电极,直径12 mm,长200 mm,PG13.5,K9接头
F‐695‐B225‐DK pH发酵电极,直径12 mm,长225 mm,PG13.5,K9接头
F‐695‐B325‐DK pH发酵电极,直径12 mm,长325 mm,PG13.5,K9接头
F‐695‐B420‐DK pH发酵电极,直径12 mm,长420 mm,PG13.5,K9接头
F‐695‐B480‐DK pH发酵电极,直径12 mm,长480 mm,PG13.5,K9接头