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B Theorie der Parameterregelung
B.3 Messung und Regelung des gelösten Sauerstoffs (DO)
Druck
Die Löslichkeit von Sauerstoff (oder eines anderen Gases) hängt nur in geringem Maß
vom Umgebungsdruck ab. Wenn sich aber der Luftdruck ändert, wird sich auch der DO-
Partialdruck ändern. Der DO-Messwert stellt den Partialdruck von O
Beispiel
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Der Partialdruck eines in einer Flüssigkeit gelösten Gases ist der Partialdruck des Gases,
der in einer Gasphase im Gleichgewicht mit der Flüssigkeit bei der gleichen Temperatur
erzeugt würde. Falls daher der Druck der Gasphase (in diesem Fall der Luftdruck) reduziert
wird, wird sich der Partialdruck des gelösten Gases in gleichem Maße reduzieren.
Beispiel
Annahme: ein DOOPT-Sensor wird in einem äquilibrierten Medium von 37,0 °C bei 100 %
Luftsättigung und einem Luftdruck von 1005 mbar offset-kalibriert.
Wird dann der Luftdruck auf 975 mbar geändert (also eine Reduktion um 4,0 %), wird
das Medium sich daran durch das Freisetzen von Gas anpassen. Als Folge wird der DO-
Messwert um 4 % (in diesem Fall gleichbedeutend mit 4 % Luftsättigung) auf 96 % Luft-
sättigung sinken.
Der interne Überdruck des Cellbag Bioreaktors liegt bei ungefähr 10 mbar, was zu einem
DO-Wert führt, der um etwa 1 % Luftsättigung höher liegt, als bei einem nicht aufgebla-
senen Beutel.
Auswirkungen:
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100 % Luftsättigung bei 1013 hPA und 37 °C: 6,734 mg/l, 199,04 hPA
100 % Luftsättigung bei 970 hPA und 37 °C: 6,429 mg/l, 190,04 hPA
Während der Kultivierung treten Variationen des gemessenen DO-Wertes auf, die
durch Änderungen des Luftdrucks verursacht werden.
Die DOOPT-Kalibrierungswerte eines Cellbag Bioreaktors werden bei einem bestimm-
ten Luftdruck ermittelt, so wie auf dem DOOPT-Etikett beschrieben (calp). Da das
Gerät keinen Druckmesser hat, können Unterschiede im Luftdruck nicht kompensiert
werden.
Falls daher, zum Beispiel, der calp-Wert 970 mbar ist und der Luftdruck ungefähr
auf Meereshöhe an einem Hochdrucktag bei 1040 mbar liegt, wird erwartet, dass
der DO-Messwert bei Gleichgewicht vor der Offset-Kalibrierung wegen der Unter-
schiede im Umgebungsdruck um 7 % Luftsättigung höher liegt. Dazu kommt 1 %
Luftsättigung wegen des internen Überdrucks des Cellbag Bioreaktors.
Es wird empfohlen, vor dem Start der Kultivierung eine Offset-Kalibrierung auf 100 %
Luftsättigung für ein äquilibriertes Medium durchzuführen.
WAVE Bioreactor 200 und 500/1000 Bedienungsanleitung 28-9846-81 AD
im Medium dar.
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