ORP计量计的简单介绍
来源:仁信源环保
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作者:仁信源环保scrxyhb
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发布时间 :2019-10-18
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在环保水质分析监测中，对ORP(即氧化还原电位)的测量尚未规定为必做的项目，但其数值大小对了解水质污染治理效果判断十分重要，如城市污水和工业废水监测中利用氯进行含氰废水的氧化、6价铬的还原、各种生物化学的氧化还原工程等。
对一个水体来说，往往存在多种氧化还原对，构成复杂氧化还原体系，而其ORP是多种氧化物与还原物质发生氧化还原反应的综合结果。这一指标虽然不能作为某种氧化物质与还原物质浓度的指标，但能帮助了解水质电化学特性，分析水体性质，以做出防范或治理的决策。ORP是一项综合性指标。
水质的ORP都是采用现场测定，其方法是用铂电极作测量电极、饱和甘汞电极作参比电极，与水样组成原电池，用电子毫伏计或pH计测定铂电极相对于甘汞电极的氧化还原电位；一般情况都是采用ORP测量与pH计共用，调换不同电极分别进行pH或ORP测定，所以这种分析仪被称为pH/ORP计。
概述
在环保水质分析监测中，对ORP(即氧化还原电位)的测量尚未规定为必做的项目，但其数值大小对了解水质污染治理效果判断十分重要，如城市污水和工业废水监测中利用氯进行含氰废水的氧化、6价铬的还原、各种生物化学的氧化还原工程等。
对一个水体来说，往往存在多种氧化还原对，构成复杂氧化还原体系，而其ORP是多种氧化物与还原物质发生氧化还原反应的综合结果。这一指标虽然不能作为某种氧化物质与还原物质浓度的指标，但能帮助了解水质电化学特性，分析水体性质，以做出防范或治理的决策。ORP是一项综合性指标。
水质的ORP都是采用现场测定，其方法是用铂电极作测量电极、饱和甘汞电极作参比电极，与水样组成原电池，用电子毫伏计或pH计测定铂电极相对于甘汞电极的氧化还原电位；一般情况都是采用ORP测量与pH计共用，调换不同电极分别进行pH或ORP测定，所以这种分析仪被称为pH/ORP计。
ORP测量基本原理
从pH测量原理可知，溶液的pH值即为测量氢离子的活度，由此可以推论，ORP由溶液中的电子活度所决定。该定义虽然本质上是正确的，但其表示方法十分抽象，因为自由电子并不会在溶液中存在，实际上ORP可看作是某种物质对电子结合或失去难易程度的度量。
ORP测定时，只要将铂测量电极和甘汞参比电极浸入被测样水中，再以pH测定两电极间的电位差即可。因ORP电极本身具有结合或释放电子的能力，所以要求该电极使用在测量中不能与溶液组分起化学反应的金属，最合适的材料是铂和金。因此，ORP电极相对于pH电极价格较贵。
ORP的测定是电位势能的测量，在电位测量过程中，实际并没有电流通过水溶液。因电解作用引起的化学成分变化是可以忽略的，在氧化还原电极的表面也不存在极化现象的发生。在ORP形成过程中，电子可从电极流向氧化还原体系，或反向流动。在金属表面电荷的析出导致电位的形成，此电位又抵抗电子进一步迁移。当达到平衡状态时，电化学力电位和化学力氧化力或还原力相互平衡，这样溶液的ORP将随其氧化能力的大小而呈比例增减，所测出的ORP值呈典型的线性关系。
影响ORP测量电极测量的主要因素
(1)电极选择的影响
ORP测量电极可由多种金属制造，如镍、铜、银、铱、铂、金等由离子晶格结构组成，电子可在晶格内部运动，它们还会因同种离子的存在而产生电位差。铂与金的ORP值较高，测量的灵敏度更高，与其他ORP电极相比，铂和金等贵金属的离子平衡活度中氧化还原电位时极低，故对ORP的测量几乎没有造成任何影响；铂可形成纯化的表面，且表面易生成含氧的表层，从而使电极标准电位增高；这种氧化物/氢氧化物层主要由PtO或Pt(OH)2构成，只有在确定临界ORP以上时，氧的化学吸附作用才开始，随电位增加表面保护层的厚度也增加，在大多数情况下，只达到单分子层的厚度。
(2)电极交换电流密度的影响
①影响机理。在所有电化学过程中，电子要从电极材料转移到样品溶液中，同样，溶液中的电子也向电极上转移。
②电极材料的影响。影响交换电流密度最主要的因素是电极材料，所以ORP测量的电极都需特殊材料制造。
(3)溶解氧的影响
大量ORP测量证明，在稀薄溶液中或具有低电流密度i的氧化还原体系，溶解氧浓度会影响其ORP值。
(4)电极毒化剂的影响
当样品溶液中含有氯化汞(HgCl2)、硫化氢(H2S)等物质时，易使ORP电极“中毒”而导致交换电流密度i急剧下降，使测量失效。
