厭氧培養箱（Anaerobic Workstation）是一種用于在無(wú)氧環(huán)境下培養厭氧微生物或進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗的設備，其核心原理是通過(guò)物理、化學(xué)或生物方法去除氧氣，并維持穩定的厭氧環(huán)境。以下是其工作原理的詳細說(shuō)明：

1. 氧氣去除機制
厭氧培養箱通過(guò)以下方式實(shí)現無(wú)氧環(huán)境：
  氣體置換法：
向箱體內通入混合氣體（通常為N?（氮氣）、H?（氫氣）和CO?（二氧化碳）），通過(guò)持續的氣體流動(dòng)置換箱內空氣。氫氣與殘留氧氣在催化劑（如鈀顆粒）作用下反應生成水，消除氧氣：
\[2H_2 + O_2 \xrightarrow} 2H_2O\]
  真空置換法：
先抽真空降低箱內氧濃度，再注入無(wú)氧混合氣體，重復多次以達到厭氧狀態(tài)。
  化學(xué)除氧劑：
部分型號會(huì )使用還原性化學(xué)物質(zhì)（如連二亞硫酸鈉）吸收殘留氧氣。

2. 氣體組成控制
  N?：惰性氣體，作為主體氣體提供無(wú)氧環(huán)境。
  H?（5 10%）：與氧氣反應，并促進(jìn)某些厭氧菌生長(cháng)。
  CO?（5 10%）：維持適宜pH，模擬厭氧菌的自然生存環(huán)境（如腸道或土壤）。

3. 環(huán)境監測與穩定
  氧氣傳感器：實(shí)時(shí)監測箱內氧濃度（通常需低于0.1%）。
  溫濕度控制：保持恒溫（如37℃）和濕度（避免樣本干燥）。
  壓力平衡：通過(guò)進(jìn)氣/排氣閥維持箱內微正壓，防止外部空氣滲入。

4. 操作艙設計
  氣密性結構：采用橡膠密封圈和負壓設計，確保操作時(shí)氣體不外泄。
  傳遞艙（Airlock）：
樣本通過(guò)小型傳遞艙進(jìn)出，先抽真空再充無(wú)氧氣體，避免主艙氧氣波動(dòng)。
  手套操作口：內置長(cháng)手套，允許人員在無(wú)氧環(huán)境下操作，避免直接接觸空氣。

5. 應用場(chǎng)景
  厭氧微生物培養：如梭菌、擬桿菌等嚴格厭氧菌。
  臨床研究：分離病原性厭氧菌（如破傷風(fēng)桿菌）。
  工業(yè)與環(huán)保：厭氧發(fā)酵、廢水處理等。

注意事項
  催化劑再生：鈀催化劑需定期高溫活化以恢復活性。
  泄漏檢測：定期檢查氣密性，防止氧氣滲入。
  安全防護：氫氣具有爆炸性，需控制濃度（通常<10%）并配備安全報警裝置。
通過(guò)以上機制，厭氧培養箱能夠精確模擬無(wú)氧環(huán)境，滿(mǎn)足科研和工業(yè)中對厭氧生物研究的苛刻需求。