氧化還原電位計（ORP）

ORP是英文Oxidation-Reduction Potential的縮寫(xie) ,它表示溶液的氧化還原電位。ORP值是水溶液氧化還原能力的測量指標,其單位是mv。

ORP值（氧化還原電位）是水質中一個(ge) 重要指標，它雖然不能獨立反應水質的好壞，但是能夠綜合其他水質指標來反應水族係統中的生態環境。

在水中，每一種物質都有其獨自的氧化還原特性。簡單的，我們(men) 可以理解為(wei) ：在微觀上，每一種不同的物質都有一定的氧化-還原能力，這些氧化還原性不同的物質能夠相互影響，終構成了一定的宏觀氧化還原性。所謂的氧化還原電位就是用來反應水溶液中所有物質反應出來的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越高，氧化性越強，電位越低，氧化性越弱。電位為(wei) 正表示溶液顯示出一定的氧化性，為(wei) 負則說明溶液顯示出還原性。

我們(men) 的過濾係統，除去反硝化，實際都是一種氧化性的生化過濾裝置。對於(yu) 有機物來說，微生物通過氧化作用斷開較長的碳鏈（或者打開各種碳環），再經過複雜的生化過程終將各種不同形式的有機碳氧化為(wei) 二氧化碳；同時，這些氧化作用還將氮、磷、硫等物質從(cong) 相應的碳鍵上斷開，形成相應的無機物。對於(yu) 無機物來說，微生物通過氧化作用將低價(jia) 態的無機物質氧化為(wei) 高價(jia) 態物質。這就是氧化性生化過濾的實質（這裏我們(men) 隻關(guan) 心那些被微生物氧化分解的物質，而不關(guan) 心那些被微生物吸收、同化的物質）。可以看到，在生化過濾的同時，水中物質不斷被氧化。生化氧化的過程伴隨著氧化產(chan) 物的不斷生成，於(yu) 是在宏觀上來看，氧化還原電位是不斷被提高的。因此，從(cong) 這個(ge) 角度上看，氧化還原電位越高，顯示出水中的汙染物質被過濾得越*。

ORP計的用途：

①工業(ye) 汙水處理   使用於(yu) 水處理上的氧化還原係統,主要是鉻酸的還原與(yu) 氰化物的氧化。廢水中如果添加二硫化鈉或二氧化硫可使六價(jia) 的鉻離子變成三價(jia) 的鉻子。若添加氯或次氯酸鈉可用來氧化氰化物,隨後是氯化氰的水解,形成氰酸鹽。這種化學反應過程叫氧化還原反應係統。氧化還原電位就是電子活性的測量,這與(yu) 測量氫離子活性的辦法很相似。

②水的消毒與(yu) 應用   氧化還原電極能衡量對遊泳池水、礦泉水及自來水的消毒效果。因為(wei) 水中大腸菌的殺菌效果受到氧化還原電位影響,所以氧化還原電位是水質的可靠指標。如果池水和礦泉水中的氧化還原電位值等於(yu) 或高於(yu) 650mv,則表示其中的含菌量是可以接受的。

③觀察土壤中ORP的動態變化等   例如水稻土灌水種稻以後，土壤的氧化還原狀況發生了劇烈的變化。有一種水稻土從(cong) 耕作層看，灌水前一般維持在450-650mV。灌水後ORP迅速下降，到了有機質旺盛分解期ORP下降到負200mV至100mV，施用多量新鮮綠肥時，甚至可降到負300mV。以後又回升，一般維持在0-200mV。水稻收獲前，土壤落幹，ORP又回升到450mV以上

④其他領域的應用   海洋勘探、生物工程、環境保護、釀酒工業(ye) 等國民經濟各部門都得到了廣泛的應用。

16.1 ORP計的結構原理

ORP計是測試溶液氧化還原電位的儀(yi) 器，由ORP複合電極和mv計組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表麵進行電子吸收或釋放的電極,該敏感層是一種惰性金屬,通常是用鉑和金來製作。參比電極是和pH電極一樣的銀/氯化銀電極。其中毫伏計也就是二次儀(yi) 表與(yu) pH計的可通用。

ORP複合探頭實物圖

工作原理   利用對溶液ORP值變化敏感的測量電極（常規複合電極或者是電極對）和有恒定電位的參比電極所組成的工作電池來測量電勢，從(cong) 而利用待測溶液ORP值與(yu) 工作電池的電勢大小之間的線性關(guan) 係來實現測定ORP值。

16.2 ORP複合電極的使用與(yu) 維護

ORP複合電極的安裝：

①氧化還原電極可以使用於(yu) 任何pH/mv測定計上。

②ORP計使用時無需標定,直接使用即可,隻有對ORP電極的品質或測試結果有疑問時,可用 ORP標準溶液檢查電位是否在200-275mv之間,以判斷ORP電極或儀(yi) 器的好壞。

③ORP測量電極（鉑或金）,其表麵應該是光亮的,粗糙的或受汙染的表麵會(hui) 影響電極的電位（mv），此時必須清洗電極。

ORP電極清洗活化方法：

①對無機物汙染,可將電極浸入0.1mol/L 稀鹽酸中30分鍾,用純水清洗,再浸3.5MOL/L氯hua鉀溶液中浸泡6小時後使用。

②對有機油汙和油膜汙染,可用洗滌劑清洗鉑或金表麵後用純水清洗,再浸入3.5MOL/L氯hua鉀溶液中浸泡6小時後用。

③鉑金表麵汙染嚴(yan) 重形成氧化膜,可用牙膏對鉑或金表麵進行拋光,然後用純水清洗，再浸入3.5MOL/L氯hua鉀溶液中浸泡6小時後使用。