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在酶催化領(lǐng)域,反應(yīng)液的pH值是非常重要的一項(xiàng)指標(biāo)。pH值是指溶液中水解的離子產(chǎn)生的氫離子(H+)的濃度。因?yàn)槊甘且环N催化劑,它能夠加速反應(yīng)速度,同時(shí)有選擇性地影響反應(yīng)的結(jié)果。而酶對(duì)pH值的敏感度非常高,因此對(duì)于酶催化反應(yīng)的研究來(lái)說(shuō),控制反應(yīng)液的pH值非常重要。為了滿足不同酶的適宜pH值,反應(yīng)釜中需要精確地控制pH值,并根據(jù)需要周期性地加入酸、堿來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在酶催化反應(yīng)過(guò)程中,反應(yīng)液的pH值可能會(huì)隨時(shí)間變化而改變。如果pH值偏低,酶可能會(huì)失活,而如果pH值偏高,則會(huì)導(dǎo)致酶分子解離并降解。因此,需要使用酸堿度計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)和調(diào)整反應(yīng)液的pH值。在反應(yīng)過(guò)程中加入酸、堿的目的是維持反應(yīng)液的恒定pH值。例如,當(dāng)酶活性的最高點(diǎn)在5.0至5.5之間時(shí),將會(huì)加入足夠的酸來(lái)進(jìn)行pH調(diào)節(jié),將反應(yīng)液的pH值維持在這個(gè)范圍內(nèi)。如果是堿催化反應(yīng),則需要將反應(yīng)液的pH值維持在較高的范圍內(nèi)。然而,需要注意的是,在加入化學(xué)物質(zhì)時(shí),需要控制化學(xué)物質(zhì)的濃度,確保對(duì)反應(yīng)的影響不會(huì)過(guò)大。但是,調(diào)節(jié)pH值不僅僅是添加酸、堿這么簡(jiǎn)單。其他因素如低溫或高溫、不同的離子濃度、酶的質(zhì)量等都可能會(huì)對(duì)反應(yīng)液中氫離子(H+)的濃度產(chǎn)生影響。因此,在研究酶催化機(jī)制時(shí),需要同時(shí)控制這些因素來(lái)確保反應(yīng)的準(zhǔn)確性。此外,還存在一種方法稱為緩沖劑,可以用來(lái)控制pH值。緩沖劑是在一定pH范圍內(nèi)始終維持溶液pH值穩(wěn)定的一種物質(zhì)。它能夠吸收或釋放氫離子,以維持pH值的穩(wěn)定。通過(guò)加入緩沖劑,可以在反應(yīng)過(guò)程中維持恒定的pH值,從而確保酶催化反應(yīng)的效果。因此,對(duì)于酶催化反應(yīng)的研究來(lái)說(shuō),精確地控制反應(yīng)液的pH值,確保酶催化活性最大化是非常重要的。這需要使用酸堿度計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值。需要周期性地加入酸、堿、緩沖劑等化學(xué)物質(zhì),以維持恒定的pH值。同時(shí),還需要控制其他影響因素如溫度、離子濃度、酶的質(zhì)量等,確保反應(yīng)的準(zhǔn)確性。
目前針對(duì)生物醫(yī)藥領(lǐng)域中對(duì)各種小型化學(xué)、生物反應(yīng)過(guò)程中都需要用到各類玻璃反應(yīng)釜或金屬反應(yīng)罐等容器來(lái)連續(xù)培養(yǎng)及中試,而基于此類生物反應(yīng)或發(fā)酵過(guò)程中,pH值這項(xiàng)指標(biāo)是尤為重要的。但很多反應(yīng)釜器中的pH值會(huì)隨著時(shí)間、溫度、環(huán)境等因素的變化,pH值也會(huì)隨之發(fā)生變化。那么我們?cè)谘邪l(fā)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要怎么樣才能準(zhǔn)確地穩(wěn)定一個(gè)自己想要的pH值呢?
下面我們就來(lái)分享一下自己的幾個(gè)觀點(diǎn),早些年本文分享人經(jīng)長(zhǎng)期深入高等院校、科研院所實(shí)驗(yàn)室和一些醫(yī)藥新材料等企事單位的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室調(diào)研發(fā)現(xiàn),我們常見(jiàn)的基本上是人為手動(dòng)不間斷的通過(guò)pH計(jì)去實(shí)時(shí)測(cè)定容器中的pH值,然后再通過(guò)人為添加相應(yīng)的酸堿標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)達(dá)到我們想要的一個(gè)理想pH值。但這種方法在先不考慮精準(zhǔn)度的情況下,也得費(fèi)時(shí)費(fèi)力。況且人為添加過(guò)程中也容易造成資源浪費(fèi)或環(huán)境污染。而且在一些特殊工藝或閉環(huán)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下這種方法也比較難于實(shí)現(xiàn)。
基于這種情況下,長(zhǎng)沙思辰儀器科技有限公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)在2010年就開(kāi)始潛心研發(fā)一種pH自動(dòng)平衡控制系統(tǒng),從最早的單泵單液型(SC-100A)到后來(lái)的雙泵雙液型(SC-200A)目前已經(jīng)是第三代升級(jí)產(chǎn)品了。該系統(tǒng)是pH值在線監(jiān)控測(cè)量與自動(dòng)加液平衡一體的新型自動(dòng)化控制設(shè)備.主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)人員,對(duì)各種小型化學(xué)、生物反應(yīng)器中溶液的酸堿度測(cè)量與控制。 pH自動(dòng)控制加液系統(tǒng)是集pH值實(shí)時(shí)在線或靜態(tài)控制、測(cè)量與自動(dòng)加酸、加堿調(diào)整于一體的新型自動(dòng)化控制設(shè)備。pH精度高,穩(wěn)定性好。廣泛應(yīng)用于高等院校、科研院所實(shí)驗(yàn)室:組織培養(yǎng)特定pH溶液的配制,pH自動(dòng)滴定。制藥、生化、化工、噴涂、電鍍廠:反應(yīng)器、反應(yīng)罐、反應(yīng)釜、溶液池中pH調(diào)節(jié)控制加液。生物工程反應(yīng)器及食品發(fā)酵工廠:pH緩沖液的配制及培養(yǎng)過(guò)程調(diào)節(jié)控制。植物提取物車間:離子交換柱的酸堿洗滌調(diào)節(jié)控制。醫(yī)院分析室:制劑、檢驗(yàn)中調(diào)節(jié)控制pH值。環(huán)保發(fā)電、循環(huán)水、自來(lái)水凈化、工業(yè)廢水與市政污水處理過(guò)程的pH控制等場(chǎng)所。
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