氧化還原電位(ORP)測量原理

氧化還原電位測量原理
 
ORP表

Measurement Theory

Redox (ORP)

氧化還原(ORP)測量理論和ORP電位計在環境監測、化學工業和水質監測中有著重要的應用,我們將在文章中探討這些應用以及相關的理論基礎
 
ORP電極
 
討論重點項目:
- 氧化還原(ORP)測量原理

- ORP電位計在化學工業、水質監測中的應用

氧化還原 (ORP)測量原理
  pH的測量圍繞著氫離子(H+)的活性,而氧化還原則依賴電子的活性。所以,無論是測量pH值還是氧化還原電位,都涉及展現反應活性的電位,他們的差異在於單位的不同,酸鹼度值使用pH,而氧化還原則以毫伏表示。這兩種測量的電位差使用零電流方法進行測量。儘管氧化還原測量所使用的低阻電導電極,仍需要高阻放大器進行準確測量,並且與pH相同,以遵循能斯特方程的電位變化作為基礎。
  氧化還原(ORP)代表著還原-氧化的含意,而ORP則代表著氧化還原電位。這些術語包含了氧化還原測量的基本原則,儘管對於所有用戶來說可能不太清楚。簡單來說,氧化還原(ORP)反映了物質進行還原或氧化過程的能力,這在工業廢水處理、水質消毒、土壤監測等...應用中都十分重要。
 
  • -   還原反應:過程中得到電子(負電位)
  •  還原劑供應電子,例如金屬
  •  2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+
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  • -   氧化反應:過程中失去電子(正電位)
  •  氧化劑是電子受體,例如氯
  •  2Cl- → Cl2 + 2e-
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  ORP是衡量溶液還原或氧化強度的指標。含氧化劑的溶液產生正電位,含還原劑的溶液產生負電位。對某些氧化劑來說(例如氯),ORP的值取決於pH值。但ORP值與氧化劑濃度之間並沒有直接的相關性。
 
ORP電位計在化學工業、水質監測中的應用:
  在化學工業中,ORP電位計通常用於監測反應過程中的氧化還原狀態,例如:Fe → Fe2+ + 2e−

這個反應中,鐵(Fe)被氧化成鐵離子(Fe2+),同時釋放出兩個電子。ORP電位可以幫助工業領域測量這類反應的進程和效率,以及控制反應的方向性和速率。

  除了工業應用外,ORP電位計也廣泛應用於水質監測領域。它可以用來評估水中有機和無機物質的氧化還原特性,進而判斷水質的健康狀況和適用性。
例如:Cl2 + 2e- → 2Cl-,這個反應中,氯氣(Cl2)被還原成氯離子(Cl-),同時釋放出兩個電子。ORP電位計可以幫助監測水中氧化劑的含量,進而評估水的消毒效果。


ORP緩衝液 
 

Endress+Hauser多款ORP或pH/ORP電極供選擇:
  我們提供多款ORP電極,並涵蓋不同的金屬電極材質、不同鹽橋設計以及防爆區域專用規格等...可以根據應用需求進行選擇。除了電極選擇外,電極的日常維護保養及調整也十分重要,我們建議您可以這樣作:
 
1. 維護清潔方式:
  • -  清潔金電極: 金電極使用濕布仔細擦拭電極
  • -  清潔鉑電極: 鉑電極應該用濕布擦拭,不使用化學清潔劑。帶測溶液中,若有特別具有侵蝕性的氧化劑,可能會促使鉑電極表面形成一層氧化物,這層氧化物會導致一種記憶效應,建議定期使用極細的砂紙磨去氧化物層,而以極細砂紙作表面清潔是因為表面粗糙可能使電極測量反應變慢。
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2. 確認:
  • - 特別注意ORP僅需使用單點確認,若數值偏差則需確認是否已經正確清潔電極。緩衝液含有酸性溶液,若選擇使用則須注意使用安全

  氧化還原電位測量理論和ORP電位計不僅在環境監測中發揮著關鍵作用,同時在化學工業和水質監測中也具有重要的應用價值。透過這些應用,我們能夠更好地理解和控制化學反應過程,以及確保水質的合適性和安全性。我們能夠提供您合適的選擇,任何相關需求請與我們聯繫