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影响ORP测量仪工作的因素有哪些?

氧化还原电位,简称ORP (是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写)或Eh。ORP作为介质(包括土壤、天然水、培养基等)环境条件的一个综合性指标,已沿用很久,它表征介质氧化性或还原性的相对程度。

ORP测定

ORP测定时要不要ORP标准溶液进行校正?

ORP测量仪使用时无需标定,直接使用即可。只有对ORP电极的品质或测试结果有疑问时,可用ORP标准溶液检查电极电位,以判断ORP电极或仪器的好坏。严格要求时,新的铂电极都要用ORP标准溶液检查电极电位。

ORP测量仪测量电极

1.氧化还原电极可以使用于任何pH/mv测定计上。

2.ORP测量仪使用时无需标定,直接使用即可,只有对ORP电极的品质或测试结果有疑问时,可用ORP标准溶液检查电位是否在200-275mv之间,以判断ORP电极或仪器的好坏。氧化还原电极使用说明书氧化还原电极使用说明书氧化还原电极使用说明书

3.ORP测量电极(铂或金),其表面应该是光亮的,粗糙的或受污染的表面会影响电极的电位(mv)。可用以下方法清洗活化。

(1)对无机物污染,可将电极浸入0.1mol/L稀盐酸中30分钟,用纯水清洗,再浸入3.5MOL/L氯化钾溶液中浸泡6小时后使用。

(2)对有机油污和油膜污染,可用洗涤剂清洗铂或金表面后用纯水清洗,再浸入3.5MOL/L氯化钾溶液中浸泡6小时后用。

(3)铂金表面污染严重形成氧化膜,可用牙膏对铂或金表面进行抛光,然后用纯水清洗,再浸入3.5MOL/L氯化钾溶液中浸泡6小时后使用。


ORP测量仪


ORP测量仪测定意义

过滤系统,除去反硝化,实际都是一种氧化性的生化过滤装置。对于有机物来说,微生物通过氧化作用断开较长的碳链(或者打开各种碳环),再经过复杂的生化过程Z终将各种不同形式的有机碳氧化为二氧化碳;同时,这些氧化作用还将氮、磷、硫等物质从相应的碳键上断开,形成相应的无机物。对于无机物来说,微生物通过氧化作用将低价态的无机物质氧化为高价态物质。这就是氧化性生化过滤的实质(这里我们只关心那些被微生物氧化分解的物质,而不关心那些被微生物吸收、同化的物质)。可以看到,在生化过滤的同时,水中物质不断被氧化。生化氧化的过程伴随着氧化产物的不断生成,于是在宏观上来看,氧化还原电位是不断被提高的。因此,从这个角度上看,氧化还原电位越高,显示出水中的污染物质被过滤得越彻底。

ORP测量仪测量时的影响因素

电极选择

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。 列出6 种金属的标准电位值,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;这种氧化物/氢氧化物层主要由PtQ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。从可知,铂Eh>1200mv时,铂离子活度>1M,铂电极是ORP测量的理想传感器,此外也可使用金电极测量。

交换电流密度

(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。设电极流向溶液的电流为i+,溶液流向电极的电流为i-,在平衡状态下两者大小相等,其模数称为交换电流密度io:io=i+=i-=A/cm2。交换电流密度在很大程度上取决于电极材料、氧化还原体系及其在样品溶液中的浓度。为对交流电流密度间的关系进行正确比较,选取1cm2的电极面积和1g分子浓度的溶液,这样得出的被认为是标准条件下的交换电流密度ioo,其数值范围为10~10-2/cm2。当ORP正确时,才具有高的交换电流密度i,此时i+和i-都较高,所测出的ORP值重复性好,响应快;当ORP不正确时,只有较低交换电流密度io,此时i+和i-都较小,所测出的ORP值重复性差,响应慢。从而可看出,io对的大小对ORP测量值的影响。

(2)电极材料的影响

影响交换电流密度Z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。

(a)金属电极材料当选用金属材料为Ag、Cu、Ni、Fe等时,金属对其本身离子的存在有反应,所以ioo值常常很低,以致于这类材料制作的电极没有实际测量ORP的作用。

(b)铂和金

因铂表面化学吸附的氧气而产生的单分子“氧化物”层是导电的,不影响电极ORP测量的灵敏度,并保持电极电位的较高值,在样品溶液氧化还原电位已下降时仍如此。但是,在较低ORP溶液中测量时响应迟缓;表面粗糙的铂电极比表面光滑的铂电极能吸附更多的氧,响应更滞缓,所以宜使用表面光滑或抛过光的铂电极。金的表面吸氧性远远低于铂,所以有的场合更适宜用金。金在城市污水和工业废水这类含盐的浓溶液中,能形成氰化物和卤化物,并且溶液中存在氧,金也会很快被腐蚀,但铂耐腐蚀能力比金强得多。此外,铂比金的交换电流密度更大,所以对于天然水ORP测定,铂比金电极更佳,铂还有较高的催化能力,使测量溶液能较快建立平衡,获得较为精确的测量,如镀有海绵状铂的铂/氢电极就可在一般室温下进行高精确度ORP检测。一般ORP测量中,强氧化性溶液使用金电极,氧化性溶液(含有氟化物)、天然水(江河湖塘)以及其他溶液使用铂电极。


ORP测量仪.png

溶解氧

大量ORP测量证明,在稀薄溶液中或具有低ioo值的氧化还原体系,溶解氧浓度会影响其ORP值。当OR体系和电极处于平衡状态时,阳极电流i+和阴极电流i-大小相等方向相反,其合电流i=0。若对OR体系施加i+或i-(i≠0),则i值高的OR体系极谱变化急剧上下。若溶液中同时含有OR体系A和B,且两体系无任何反应,电极测得的合成电位i1和i2,分电流i1=i2,方向相反。合成电位Eres与io值大的OR体系的平衡电位EA大致相符。所以在OR体系稀溶液中测得的En值往往不正确。克服其不足的方法是对io值低的OR液,在OR测量前先用惰性气体如N2、Ar充入其中使之饱和。但此测量方法在高挥发活度影响ORP的化合物存在时误差极大;当OR溶液中含有溶解CO2时,充入的惰性气体易将CO2赶出,从而改变了溶液pH值,也将造成较大测量误差。

电极毒化剂

当样品溶液中含有(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io急剧下降,使测量失效。从中可看出,H2S对ORP电极毒化影响Zda,时间越长,中毒越深。其他物质也会使io值减小,尤其在测量交换电流密度低体系的ORP时,影响其正常测量,这时需定期清洗ORP电极,或采用自动清洗技术,以保证ORP的正确连续测定。

影响ORP测量仪工作的因素

在使用ORP测量仪测试ORP数据时一定要注意两个重要因素,diyi个因素:测试时水温对测定结果的影响。第二个因素:分析仪传感器的本身问题。

熟悉水质分析仪器的人都知道,ORP传感器的工作原理是通过传感探头的惰性金属铂来进行测量的。倘若ORP传感探头不带温度补偿。一些使用时间比较长的ORP传感器容易受到水体温度会影响,导致传感器的电压输出存在误差,因此在分析水质的ORP数据时要根据不同的温度去进行校准。而自带温度补偿的测量仪则无此顾虑。

其次就是ORP的传感器本身出现的问题,比如说ORP的传感探头受到了外部的一些污染,这样就可能会造成在分析的结果出现误差。在日常使用水质分析仪检测ORP数据时,如果发现ORP传感探头受到外部物质的污染时,要尽快进行清洗,一般清洗时大部分采用的都是先浸泡后清洗的方式,一般情况下可以使用专用清洗剂进行浸泡,但需要提醒大家一点,在用棉签擦拭的过程中要避免损坏传感器的玻璃泡。


2004-06-08 浏览次数:7358次
本文来源:https://www.yiqi.com/daogou/detail_461.html
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