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溶氧与气态氧的区别

2023.6.29
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溶解氧,溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧,水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。。氧是气态存在于水的分子间隙中,水在一定温度下溶入气体的量是一定的,温度越高溶入的气体就越少,盐度越高溶解氧也就越少。

水体溶氧是利用物理作用,使缔合的大的水分子团分散成为独立的单个分子,增加了水分子间的空隙率,同时将氧气分子同样细化后,溶入到水分子间的空隙里。提高了水、气分子的活性、活力及活化能力,增加了接触面积,提高了气、液均质混合及传质速度,改变了物质反应环境,提高了体系界面自由能及浓度扩散传递推力。

缺氧的水体会造成水中有机物、氨氮等厌氧分解,产生亚硝酸盐等一些有毒物质,缺氧的水体还容易滋生细菌,造成养殖生物的大量死亡。可引起鱼类严重贫血、生长缓慢、背部体色变淡、唇肥大等,低氧状态下呼吸受阻,鱼虾会只进食却停止生长,消耗自身的能量。当溶氧低于其最低限度时就会引起窒息死亡。不同养殖种类、不同年龄及不同季节对池水溶氧的要求各不相同。


溶解氧对发酵的影响:溶氧是需氧发酵控制最重要的参数之一。由于氧在水中的溶解度很小,在发酵液中的溶解度亦如此,因此,需要不断通风和搅拌,才能满足不同发酵过程对氧的需求。溶氧的大小对菌体生长和产物的形成及产量都会产生不同的影响。如谷氨酸发酵,供氧不足时,谷氨酸积累就会明显降低,产生大量乳酸和琥珀酸。

需氧发酵并不是溶氧愈大愈好。溶氧高虽然有利于菌体生长和产物合成,但溶氧太大有时反而抑制产物的形成。因为,为避免发酵处于限氧条件下,需要考查每一种发酵产物的临界氧浓度和最适氧浓度,并使发酵过程保持在最适浓度。最适溶氧浓度的大小与菌体和产物合成代谢的特性有关,这是由实验来确定的。根据发酵需氧要求不同可分为三类:第一类有谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸和脯氨酸等谷氨酸系氨基酸,它们在菌体呼吸充足的条件下,产量才最大,如果供氧不足,氨基酸合成就会受到强烈的抑制,大量积累乳酸和琥珀酸;第二类,包括异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸和天冬氨酸,即天冬氨酸系氨基酸,供氧充足可得最高产量,但供氧受限,产量受影响并不明显;第三类,有亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸,仅在供氧受限、细胞呼吸受抑制时,才能获得最大量的氨基酸,如果供氧充足,产物形成反而受到抑制。

气态氧Gaseous Oxygen:气态氧是以气体的形式存在的氧,空气中的氧都是气态氧。通常条件下呈无色、无臭和无味的气体。密度1.429g/L,1.419g/cm³(液),1.426g/cm³(固)。电离能为13.618电子伏特。除惰性气体外的所有化学元素都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物。

气态氧的供应方式  气割(气焊)用氧大都把气态氧用氧压机压入专用氧气钢瓶中供应。一些气割工作量大的工厂,如造船厂和大型金属结构制造厂都自备中、小型制氧机,主要通过管道输送到生产车间和工作场地。即用氧压机先把气态氧压入容积较大的储氧罐中,再由储氧罐输气到管道中,可连续供氧,使用方便。储氧罐中氧气压力视输送路线的远近和工作所需的压力而定。一般为1.6-2.0MPa。


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