氧化反應(yīng)電位(又稱ORP)是物質(zhì)氧化或還原性質(zhì)的一種表示. 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下, 用可接受或釋放電子的金屬電極,即可測(cè)定該值。金屬電極可以使用鉑或金(Pt或Au)。電極材料必須是不與待測(cè)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的惰性金屬。如果水溶液中含有氧化劑或還原劑, 那末電子就進(jìn)行交換。在酸/堿反應(yīng)中是氫離子H+的交換, 而在其它化學(xué)反應(yīng)中是電子的交換。 上述過程簡(jiǎn)稱還原和氧化, 即氧化和還原反應(yīng), 氧化還原對(duì)于凈化時(shí)去除氰hua物, 鉻酸鹽, 亞硝酸鹽非常重要。凡是能釋放一個(gè)或多個(gè)電子的物質(zhì)稱之為還原劑, 獲得電子的是氧化劑。因此在還原反應(yīng)中電子數(shù)目增加, 在氧化反應(yīng)中電子數(shù)目減少。 引進(jìn)*的技術(shù)與采用進(jìn)口元器件,*地縮小了體積,降低了成本,保持原有的優(yōu)良品質(zhì),使O.R.P的使用得到了普及。適用于具有負(fù)電位的功能性能量?jī)羲畽C(jī)和能量水杯及其它需求的負(fù)電位值測(cè)定之用。
主要技術(shù)指標(biāo):測(cè)量范圍 :0~±1999mg/LmV分辨率 :1mV精度:±5mV工作電壓 :4*1.5V(AG-13電池)工作溫度 : 0℃~50℃校正 :1點(diǎn)校正體積 :188mm*35mm*35mm重量 :118g操作步驟:1.取下保護(hù)套。2.輕觸“ON/OFF”開關(guān),接通電源。3.將電極放入被測(cè)溶液中,輕輕晃動(dòng),待示值穩(wěn)定后讀取顯示值。4.輕觸“HOLD”鍵,則保持當(dāng)前測(cè)量的數(shù)值。如需要重新測(cè)量,則再按一下“HOLD”鍵,自動(dòng)解除保持狀態(tài)。5.使用完畢,按掉開關(guān),用蒸餾水清洗電極,套上保護(hù)套。
電池安裝:若顯示模糊或不顯示,應(yīng)及時(shí)更換電池。更換電池時(shí),旋開上蓋,即可更換,注意電池極性。
溫馨提示
1、測(cè)量時(shí)候要輕輕搖動(dòng)幾下儀器,不能讓電極上有氣泡,否則將影響測(cè)量結(jié)果
2、不能隨意調(diào)教儀器,只有儀器已使用很長(zhǎng)時(shí)間,或者使用特別頻繁時(shí),則應(yīng)重新校準(zhǔn)
3、如遇到示值數(shù)誤差大,示值跳動(dòng),示值不歸零等現(xiàn)象,應(yīng)將儀器浸沒線以下部位插入酒精中晃動(dòng)幾下,以清洗傳感器。在低溫或者是潮濕狀態(tài)下,示值不歸零(顯示屏zui后一位數(shù)載2以內(nèi)),不會(huì)影響測(cè)量值。
ORP的應(yīng)用工業(yè)污水處理
使用于水處理上的氧化還原系統(tǒng),主要是鉻酸的還原與氰hua物的氧化。廢水中如果添加二硫化鈉或二氧化硫可使六價(jià)的鉻離子變成三價(jià)的鉻子。 若添加氯或次氯酸鈉可用來氧化氰hua物,隨后是氯化氰的水解,形成氰酸鹽。這種化學(xué)反應(yīng)過程叫氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)。氧化還原電位就是電子活性的測(cè)量,這與測(cè)量氫離子活性的辦法很相似。
水的消毒與應(yīng)用氧化還原電極能衡量對(duì)游泳池水、礦泉水及自來水的消毒效果。
土壤ORP變化觀察土壤中ORP的動(dòng)態(tài)變化等 例如水稻土灌水種稻以后,土壤的氧化還原狀況發(fā)生了劇烈的變化。有一種水稻土從耕作層看,灌水前一般維持在450-650mV。灌水后ORP迅速下降,到了有機(jī)質(zhì)旺盛分解期ORP下降到負(fù)200mV至100mV,施用多量新鮮綠肥時(shí),甚至可降到負(fù)300mV。以后又回升,一般維持在0-200mV。水稻收獲前,土壤落干,ORP又回升到450 mV以上(摘自于天仁等著,水稻土的物理化學(xué))。
其他領(lǐng)域的應(yīng)用海洋勘探、生物工程、環(huán)境保護(hù)、釀酒工業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門都得到了廣泛的應(yīng)用。
ORP與人體的關(guān)系所謂的氧化還原電位就是用來反映水溶液中所有物質(zhì)表現(xiàn)出來的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越高,氧化性越強(qiáng),電位越低,氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性,為負(fù)則說明溶液顯示出還原性。ORP氧化還原測(cè)試適用于具有負(fù)電位的功能性能量?jī)羲畽C(jī)、電解水機(jī)和能量水杯及其它需求的負(fù)電位值測(cè)定之用。
負(fù)電位水的保健作用機(jī)理有以下幾點(diǎn):1、負(fù)電位水的PH值偏堿性,它有利于平衡人體內(nèi)由于過度勞累(精神和體力)產(chǎn)生的血乳酸,使人盡快恢復(fù)疲勞;2、負(fù)電位的水,水中離子鈣含量較高,這是一種有益于人體的健康元素;3、由于負(fù)電位水的溶解度較高,滲透力較強(qiáng),對(duì)油脂有一定的乳化能力,因此有利于緩解由于高蛋白,高熱量飲食引起的高血脂、高*、高血粘度等癥狀; 4、更重要的是低電位或負(fù)電位的水(ORP從0~負(fù)200mv),它可以平衡人體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的過氧化自由基,提高SOD的活力以及消除過氧化脂質(zhì)的降解物丙二醛(MDA),使細(xì)胞始終充滿活力保持健康,負(fù)離子可以幫助人體清除有害的鉻酸鹽,亞硝酸鹽以及重金屬和惰性金屬,由于上述一些因素以及綜合作用,使得負(fù)電位的水成為一種具有保健作用的飲用水。
相關(guān)知識(shí):
ORP的單位是mv。它由ORP復(fù)合電極和mv計(jì)組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進(jìn)行電子吸收或釋放的電極,該敏感層是一種惰性金屬,通常是用鉑和金來制作。參比電極和pH電極一樣的銀/氯化銀電極。 Redox電極是一支貴金屬電極。它被用來進(jìn)行電位測(cè)量,而同時(shí)又不能參加化學(xué)反應(yīng)過程,也就是說它是要經(jīng)收住化學(xué)沖擊。因此這里只能選用鉑、金或銀等貴金屬。 做為參比電極則和pH值測(cè)量一樣用的是Ag/AgCl參比系統(tǒng)。將一支鉑針Redox電極插入到含氯的溶液中,則在鉑針表面與水面之間形成一個(gè)相界層,被稱為“Helmholtze雙電層”。此相界層相當(dāng)于一個(gè)電容,其一端與鉑針相連,另一端如pH測(cè)量一樣與參比電極相連。此電容會(huì)由于鉑針和溶液之間的電化學(xué)電位差進(jìn)行充電。而溶液的電位取決于對(duì)數(shù)濃度比Log COX/CRED和水中所有離子的電位差的總和。在此同時(shí)鉑也會(huì)被氧化,而且取決于氧化劑的濃度在其表面形成3~4原子層厚度的鉑氧化層。此氧化層一方面?zhèn)鲗?dǎo)電子,也就是說,阻礙Redox測(cè)量過程。但是此氧化層同時(shí)建立一個(gè)氧化存儲(chǔ)器,當(dāng)氯含量降低是會(huì)引起測(cè)量的延遲。被測(cè)溶液越稀,這一延遲過程越長(zhǎng)。在高含量Redox緩沖液的條件下,此過程可被忽略。此效應(yīng)也可以用前面舉的兩個(gè)罐子的例子來解釋。一個(gè)罐子充滿水,另一個(gè)罐子是空。如果連接管道的口徑較小,則二個(gè)罐子水位平衡的過程較慢,反之則較快。電極表面的粗糙也會(huì)帶來上述的測(cè)量慣性。這是因?yàn)榇植诒砻娴目影家矔?huì)存儲(chǔ)效應(yīng),從而使離子交換的過程變差。 Redox電極的表面應(yīng)盡量保持光潔。由于“Helmholtze雙電層”的作用就象一個(gè)電容,因此在電位變化時(shí)就會(huì)有一個(gè)充電電流流過,一直到達(dá)電化學(xué)平衡為止。如果測(cè)量放大器對(duì)此復(fù)合層的電勢(shì)不是采用零電流法進(jìn)行測(cè)量,就不會(huì)達(dá)到電化學(xué)平衡。此時(shí),測(cè)量值便會(huì)不斷漂移,并且在一定條件下,電極表面也可能發(fā)生化學(xué)變化。
在自然界的水體中,存在著多種變價(jià)的離子和溶解氧,當(dāng)一些工業(yè)污水排入水中,水中含有大量的離子和有機(jī)物質(zhì),由于離子間性質(zhì)不同,在水體中發(fā)生氧化還原反應(yīng)并趨于平衡,因此在自然界的水體中不是單一的氧化還原系統(tǒng),而是一個(gè)氧化還原的混合系統(tǒng)。測(cè)量電極所反映的也是一個(gè)混合電位,它具有很大的試驗(yàn)性誤差。另外,溶液的pH值也對(duì)ORP值有影響。因此,在實(shí)際測(cè)量過程中強(qiáng)調(diào)溶液的電位是沒有意義的。我們可以說溶液的ORP值在某一數(shù)值點(diǎn)附近表示了溶液的一種還原或氧化狀態(tài),或表示了溶液的某種性質(zhì)(如衛(wèi)生程度等),但這個(gè)數(shù)值會(huì)有較大的不同,你無法對(duì)它作出定量的確定,這和pH測(cè)試中的準(zhǔn)確度是兩個(gè)概念。另外,影響ORP值的溫度系數(shù)也是一個(gè)變量,無法修正,因此ORP計(jì)一般都沒有溫度補(bǔ)償功能。