技術(shù)常識(shí)
ORP 的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2016-06-23 16:15:06
氧化還原電位(ORP),又稱Redox,是水溶液氧化或還原能力的測(cè)量指針。ORP值為正,表明物質(zhì)具有氧化性;ORP值為負(fù),表明物質(zhì)具有還原性。ORP 測(cè)量可采用電極法,由ORP 電極和電壓計(jì)組合而成。ORP 電極是一種可以測(cè)量水中電子的吸收或釋放的電極,復(fù)合ORP電極包含一根參比電極和一根惰性電極(金或鉑)。
我們的生活中每天都在發(fā)生氧化還原反應(yīng),如電池,新陳代謝,光合作用,固氮和有機(jī)物腐爛。氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到電子 (還原到一個(gè)低氧化態(tài)),還原劑失去電子(被氧化),氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生,2個(gè)半反應(yīng)合成一個(gè)完整的反應(yīng)。如電廠鍋爐水的脫氧反應(yīng):
ORP測(cè)量時(shí)直接將電極放入樣品測(cè)量即可,無(wú)需加入其他調(diào)節(jié)劑。儀表顯示的ORP “mV” 讀數(shù)是相對(duì)于使用的參比電極的。賽默飛世爾科技提供的ORP電極的參比電極均為Ag/AgCl電極。如需轉(zhuǎn)化為相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)的ORP值Eh,需要加上Ag/AgCl 參比電極相對(duì)于SHE的偏移量,25℃下此值為200mV左右。在Orion儀表的RmV模式下使用Orion標(biāo)準(zhǔn)液校正到420mV后,所顯示的讀數(shù)均為相對(duì)于SHE的值。
Orion ORP標(biāo)準(zhǔn)液采用I-/I3-系統(tǒng),相對(duì)與其他標(biāo)準(zhǔn)液,無(wú)害無(wú)酸性,對(duì)氧氣和光穩(wěn)定,精度為±3mV,保存期為2年,可在0-50℃范圍內(nèi)使用,為ASTM 認(rèn)可的ORP 標(biāo)準(zhǔn)液。
ORP的應(yīng)用包括:
游泳池和溫泉消毒
氯,溴和臭氧是常見(jiàn)的氧化劑,具有良好的消毒效果。他們從動(dòng)植物獲得電子,改變其化學(xué)構(gòu)成,從而殺死動(dòng)植物。ORP所測(cè)得的值與消毒劑殺死細(xì)菌的能力有高度的相關(guān)性。美國(guó)溫泉與游泳池學(xué)會(huì) (NPSI) 用 ORP 值作為氯和溴消毒活性的補(bǔ)充測(cè)量,下限規(guī)定為 650 mV,此時(shí)殺死大腸桿菌的速度為 30 秒。
飲用水消毒和處理
飲用水監(jiān)測(cè)過(guò)程中包含氧化還原反應(yīng)的過(guò)程有:臭氧去除異味;氯和二氧化氯消毒;去除鐵離子和錳;過(guò)程中的腐蝕反應(yīng)。1972年,世界衛(wèi)生組織設(shè)置飲用水消毒的ORP標(biāo)準(zhǔn)液為 650 mV。
食品消毒 – 氯,臭氧
許多新鮮食品加工采用ORP作為水消毒標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。研究表明ORP 值在 600到 650 mV, 用氯氣幾秒就可以殺死大腸桿菌和沙門氏菌。
鍋爐水 – 發(fā)電廠
電廠所有類型的腐蝕均是電化學(xué)現(xiàn)象,存在電子轉(zhuǎn)移,當(dāng)電位大于腐蝕電位 Ecorrosion時(shí),就會(huì)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。ORP測(cè)量可以監(jiān)測(cè)火力發(fā)電廠的進(jìn)水情況,以防止腐蝕。電廠ORP測(cè)量是進(jìn)水中DO與還原劑(如聯(lián)氨)間的平衡,與系統(tǒng) pH, 氧和氫分壓,物質(zhì)傳遞性能, 流速和循環(huán)中的材料有關(guān)。
廢水處理 –監(jiān)測(cè)生物營(yíng)養(yǎng)撤除 (BNR)
在厭氧區(qū)域,磷化合物轉(zhuǎn)化為磷酸鹽(-350到 -100 mV);在缺氧區(qū),硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽和氮?dú)?-100到 +100 mV);在好氧區(qū),磷酸鹽被去除 (隨淤泥) ,氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽(>+100 mV), 重新回到缺氧區(qū)。
土壤
Eh 測(cè)量是濕土測(cè)量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)程序,能夠提示營(yíng)養(yǎng)量, 重金屬流動(dòng)性,土壤顏色, 鐵流失和濃度。氧化土一般在 350 mV左右,還原土一般在-100 mV左右。
電鍍業(yè) – 去氰化物和鉻還原
采礦和電鍍業(yè)的廢水需用氯氣處理,去除氰化物。測(cè)量ORP值,可以監(jiān)控反應(yīng)的進(jìn)行,一般選擇金電極。
新加坡優(yōu)特ORPTestrTM10 系列測(cè)試筆使用先進(jìn)的微處理技術(shù),提供快速,穩(wěn)定,準(zhǔn)確的測(cè)量,測(cè)量精度高達(dá)± 2 mV,可更換雙液接界電極模塊。ORPTestr10BNC 帶有BNC 接口,可與不同ORP 電極連接,滿足各種應(yīng)用。
美國(guó)奧立龍便攜式氧化還原電位(ORP)測(cè)量?jī)x此防水使用電池的pH計(jì)可滿足多數(shù)野外應(yīng)用,并連續(xù)工作約2000小時(shí)。位于儀表背面的快速操作指南使得操作更加容易。一點(diǎn)到五點(diǎn)自動(dòng)或手動(dòng)校準(zhǔn),此表符合GLP的相關(guān)特征,最多可存儲(chǔ)十組設(shè)定參數(shù)和校正數(shù)據(jù),適合野外測(cè)量