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微生物降解呼吸儀是一種利用微生物代謝活動(dòng)來(lái)評(píng)估有機(jī)物降解效果的實(shí)驗(yàn)儀器,其工作原理基于微生物對(duì)有機(jī)物的生物降解過(guò)程,通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)代謝氣體(如氧氣、二氧化碳)的變化來(lái)量化降解活性。以下是其核心工作原理的詳細(xì)說(shuō)明: 一、核心原理:微生物代謝與氣體動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)微生物在降解有機(jī)物時(shí),會(huì)以有機(jī)物為碳源和能源進(jìn)行代謝活動(dòng),這一過(guò)程伴隨氣體的消耗與產(chǎn)生: - 好氧降解:微生物消耗氧氣(O?),將有機(jī)物分解為二氧化碳(CO?)和水(H?O),同時(shí)釋放能量。
- 厭氧降解:在無(wú)氧條件下,微生物通過(guò)發(fā)酵或產(chǎn)甲烷途徑分解有機(jī)物,產(chǎn)生CO?、甲烷(CH?)等氣體。
微生物降解呼吸儀通過(guò)監(jiān)測(cè)這些氣體的動(dòng)態(tài)變化(如氧氣消耗量、二氧化碳產(chǎn)生量),評(píng)估微生物對(duì)有機(jī)物的降解效率。 二、關(guān)鍵技術(shù):氣體檢測(cè)與量化分析儀器采用高精度技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè),確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性: - 耗氧量檢測(cè):
- 庫(kù)侖計(jì)法:通過(guò)電解硫酸銅溶液產(chǎn)生氧氣,并檢測(cè)電解瓶消耗的電量。根據(jù)法拉第定律,電量與氧氣消耗量成正比,從而換算出耗氧量(分辨率可達(dá)0.06 mg/O?)。
- 氣泡體積法(適用于厭氧反應(yīng)):氣體在充滿(mǎn)油的容器中形成氣泡,通過(guò)測(cè)量氣泡通過(guò)傳感器的時(shí)間(T?、T?)計(jì)算氣泡體積,進(jìn)而得出總產(chǎn)氣量(分辨率0.03 mL)。
- 二氧化碳檢測(cè):
- 電導(dǎo)率法:微生物產(chǎn)生的CO?被KOH溶液吸收,生成碳酸鉀(K?CO?),導(dǎo)致溶液電導(dǎo)率變化。通過(guò)檢測(cè)電導(dǎo)率變化(靈敏度0.5 μS/cm),計(jì)算CO?產(chǎn)量。
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