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ORP氧化还原电位计是什么？ORP只要用哪里？ORP电极怎么安装检测点击次数：553 发布时间：2009-6-24 11:10:58

一.概述
ORP是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写,它表示溶液的氧化还原电位。ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标,其单位是mv。它由ORP复合电极和mv计组成。ORP电极是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极,该敏感层是一种惰性金属,通常是用铂和金来制作。参比电极是和pH电极一样的银/氯化银电极。
在自然界的水体中,存在着多种变价的离子和溶解氧,当一些工业污水排入水中,水中含有大量的离子和有机物质,由于离子间性质不同,在水体中发生氧化还原反应并趋于平衡,因此在自然界的水体中不是单一的氧化还原系统,而是一个氧化还原的混合系统。测量电极所反映的也是一个混合电位,它具有很大的试验性误差。另外,溶液的pH值也对ORP值有影响。因此,在实际测量过程中强调溶液的绝对电位是没有意义的。我们可以说溶液的ORP值在某一数值点附近表示了溶液的一种还原或氧化状态,或表示了溶液的某种性质（如卫生程度等）,但这个数值会有较大的不同,你无法对它作出定量的确定,这和pH测试中的准确度是两个概念。另外,影响ORP值的温度系数也是一个变量,无法修正,因此ORP计一般都没有温度补偿功能。

二.适用范围
1.工业污水处理
使用于水处理上的氧化还原系统,主要是铬酸的还原与氰化物的氧化。废水中如果添加二硫化钠或二氧化硫可使六价的铬离子变成三价的铬子。若添加氯或次氯酸钠可用来氧化氰化物,随后是氯化氰的水解,形成氰酸盐。这种化学反应过程叫氧化还原反应系统。氧化还原电位就是电子活性的测量,这与测量氢离子活性的办法很相似。
2.水的消毒与应用
氧化还原电极能衡量对游泳池水、矿泉水及自来水的消毒效果。 因为水中大肠菌的杀菌效果受到氧化还原电位影响,所以氧化还原电位是水质的可靠指标。如果池水和矿泉水中的氧化还原电位值等于或高于650mv,则表示其中的含菌量是可以接受的。

三.电极的安装与检查
1.氧化还原电极可以使用于任何pH/mv测定计上。
2.ORP计使用时无需标定,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。由于水源水质变化突然,幅度很大,造成水厂运行不稳定。在原水水质恶化时必须及时增加高锰酸钾投量,在水质变好时又要相应降低投量。为此,紧急加装了在线检测仪表,逐渐实现了应急除臭处理的运行目标,即“实时监测、科学指挥、动态调控、稳定运行、全面达标”。
取水口处高锰酸钾的投加量是除臭运行的关键控制参数。投加量适宜时,所加入的高锰酸钾中的
7 价锰转化为4 价锰,存在形式为不溶性的MnO2 ,可通过净水厂的混凝沉淀过滤有效去除。如投加量过大,反应剩余的高锰酸钾会造成净水厂进水颜色发红(红水) 。如投加量少,则除臭效果差,并且由于在输水管道中进入了还原态,转化成溶解性的2 价锰,造成出厂水锰超标。图6 为锰的形态与运行控制示意。据后来分析,大部分出厂水锰超标的问题都是由于取水口处高锰酸钾投加量偏少造成的。6月3 日夜在净水厂进水处紧急安装了在线ORP 仪,实时监测氧化效果,并根据运行情况在一天内总结出了ORP 仪的控制参数,指导取水口处高锰酸钾投加量的调整和净水厂的运行工况。由于原水在输水管中的流经时间有数小时,高锰酸钾投加量调整的效果有滞后,对此在净水厂内建立了应对锰超标问题的多种运行工况:在进厂水ORP 适宜(400～600mV) 时, 采用正常运行工况(粉末活性炭投加量30 mg/ L ,停止水厂前加氯,采用滤前加氯和滤后加氯) 。ORP 偏高( > 600 mV) 时,为预防可能出现红水问题,水厂运行采用除高锰运行工况(增加粉末活性炭投加量到50 mg/ L ,停止水厂前加氯和滤前加氯) ;ORP 偏低( < 400 mV) 时,采用除低锰运行工况(粉末活性炭投加量30 mg/ L ,增加水厂前加氯,后氯化以滤前加氯为主) 。

产品名称： pH/ORP酸度计/氧化还原电位计
原产地： 中国
产品型号： CREATE-4571
包装规格：
报价地区： 上海上海
报价： 1550
备注： pH/ORP酸度计/氧化还原电位计关键词: PH PH计 ORP ORP计 特性及应用： 1、全电脑控制的精密pH/ORP仪器，芯片内存储了关于pH 测量、计算、补偿的所有参数，

对氧化还原电位（ORP）的测量，在产水工艺中是一种有用的控制手段，但往往被人们所忽视而未能充分加以利用。ORP是一种溶液氧化能力的显示，与氧化剂的浓度及其电位或称强度有关。
　　在给水消毒中，已经证实了某溶液ORP值较之自由氯或总氯浓度更为有意义。这是pH值变化后，水中氯的两种形式之间平衡的结果。同时氯可与胺或稳定剂结合而生成一些影响总氯量的化合物，而这些化合物并无消毒作用。
　　水本身是一种很弱的氧化剂，这是由于水中几乎总是存在着溶解氧。实际上，氧就是一种弱氧化剂。试想水与低碳钢之间的反应，钢出现了腐蚀（氧化）。水的ORP值在200 至300mV之间。这个范围姑作“O”点，如添加能使氧化的药剂，可使ORP值升至300mV以上。溶液的ORP值可说明其氧化的能力或趋势。
　　ORP在1968 年已形成世界标准，当时德国联邦卫生局实验室首次证实埃希氏大肠菌的杀灭速度取决于ORP，而并非剩余自由氯。1972年，世界卫生组织颁布的饮用水标准认为ORP值为650mV即可做到对病毒细菌的瞬时消毒。
　　德国标准（DIN）规定游泳池中ORP最低值为750mV(1984年)。

　　水中的氯

　　当氯加入水中时，形成次氯酸（HOCL），这是一种强而且反应快的氧化剂，当pH提高时，次氯酸离解成OCL-离子（次氯酸离子），其反应较弱，较慢（见图１）。因此，当一种含氯溶液的pH值提高时，其氧化能力减弱，这可由ORP读数反应出来。而单独监测自由氯自身的浓度并不反应这一点。同时，已与其它化合物，如胺相结合的氯也算作“总氯量”，而其氧化能力却很低。如目的在于测知氧化能力，那么，ORP则能真实测得这种能力。




　　欲保持自由氯的最具活力的形式，pH值应保持在7.4-7.6之间，如上升到8.0，那么80%的自由氯即离解成次氯酸离子形式。作为氧化剂，其氧化能力就会视菌类不同，只有300分之一了。我们可以看出仅用自由氯的概念不能保证消毒效果ORP只测量总氧化能力，与pH值、氯的浓度和氯存在的形式无关。ORP在650mV时，可出现可埃希氏大肠菌的瞬时杀灭，无论是否pH7.6时，自由氯在0.3ppm，或是pH7.8时，自由氯在0.4ppm，其结果都一样。
　　所用的氧化剂是次氯酸钠（NaOCL）时，pH值对氯浓度和ORP的影响就会增大。这种常见液态形式通常可使溶液的pH值上升达到13-13.5。如加入中性水溶液时，其pH值很快升高。PH本身是对数性质，当pH接近7.0（中性）时，变化非常快。然后每一个数变化速度放慢1/10。由于HOCL/OCL-的平衡关系影响氧化反应，事实上最初向水中投加次氯酸钠可引起氧化能力的降低，除非用酸中和碱度。为此，在用次氯酸钠消毒时，pH 的控制是非常重要的。

表１　　　NaOCL水溶液 ％NaOC ORP值 pH值 纯水 210 6.80 0.3 715 8.90 0.5 690 8.00 1.0 655 10.06 1.5 630 10.56 2.0 599 11.18 3.0 570 11.69
表２　　对２％NaOCL溶液的pH调节值 ORP值 pH值 611 10.97 721 9.24 815 8.02 864 7.00 929 6.03

　　从表１和表２可以看出溶液中次氯酸钠对pH 和ORP值的碱度的影响。表１所示为当12%的NaOCL溶液加入水中时的数值。请注意开始投加NaOCL时pH值的变化是很快的。当pH上升后，由于不活跃的OCL- 形成，因此ORP减弱了。
　　表２所示为用2%NaOCL溶液所得的值，即投加硫酸以中和碱度和降低pH值。虽然自由氯浓度没有变化，但该溶液的氧化趋势显著增加。

　　需氯量

　　水处理工艺中欲得到剩余氯，所需的投氯量取决于水中的细菌和其它有机废物数量的多少。氨化合物与氯结合生成一氯胺转化为二氯胺，这种物质是造成氯味以及通常驻在公共游泳池内导致眼睛发炎的主要原因。由于仍有更多的氯继续投加，二氯胺也可能由于转换成氮和盐酸被破坏掉。这就是叫做折点加氯的折点。欲达到折点加氯，需要的氯与氮化物的比率为10:1。
　　对这一工艺如采用ORP电子控制，可迅即做到氨化物的折点加氯，杀灭细菌。ORP控制可使溶液的氧化能力保持在反应所需的范围内。ORP用做连续监测与控制时，可立即测知氧化能力已否消失，并自动再投氯。

　　其它氧化剂

　　其他常见消毒氧化剂有次氯酸钠、溴和臭氧。根据定义，氧化剂应是一种能供给电子的化学药剂。在溶液中，氧化剂会提高ORP的值。氧化剂浓度越大，氧化速度也就越快。
　　实际上ORP 取决于氧化剂的浓度及其活性。表３所列为常用氧化剂及其与氯相比较的氧化趋势。有一点可以看出，即臭氧的活性是氯的一倍半，在氧化工艺中，欲得到一定ORP值，每一分子量所需的臭氧较少。反映氧化速度的不是氧化剂的浓度而是ORP。

表３　　　NaOCL水溶液 氧化剂 氧化势 (以伏特计) 氧化势 （与氯相比较） 粉糠剂 3.05 2.25 臭氧 2.07 1.52 过氧化氢 1.78 1.30 高锰酸钾 1.68 1.25 二氧化氯 1.57 1.15 氯 1.36 1.00 溴 1.07 0.79


　　ORP测量系统
　　测量ORP与测量pH值的方法相似。铂对电子活性的敏感程度与玻璃电极对氢离子存在的敏感程度相同。在典型的ORP传感器中的电极几乎完全与pH电极一样，铂接触面（通常为铂棒或铂条）为测量电极，在氯化钾标准电解液中的银／氯化银标准线为参考电极（图２）。
　　可以把电极看作一个电池，电压从测量侧流向标准液侧。标准液与被测溶液电路接通。为此，参考极接头部分必须保持清洁和流畅。
　　ORP电极的保养也可仿效pH测定仪的做法，例如，该电极必须始终浸在溶液中，需定期清洗并校正电极的变化。视使用情况每隔一、两年更换电极一次。
　　清洗ORP电极最好用5%的盐酸溶液。这种溶液对硬水可能沉积在接头处的物质能有效地溶解掉。为使标准电解液能将标准电压输回溶液，保持标准接头畅通是很重要的。
　　校正应该是一种经常工作。一般是每月一次。校正最好的办法是使用现制的饱和至pH为4.0到7.0缓冲液的氢醌溶液。氢醌是一种弱还原剂，其活性随pH大小而变化。将其加入已知pH值的溶液中，即可产生87mV (pH7.0) 和264mV (pH4.0) 这一标准的ORP溶液。这些溶液被用来监测在规定时间之外电极出现的偏移和距离变动。
　　在夏季历来的方法是测量余氯或臭氧，而并不重视测量ORP。但最近研究提出：ORP应考虑为氧化能力（或称消毒）的主要指标。现场ORP的控制，可确保欲处理水中存在的细菌或氨化合物能及时快速地消灭掉，保障人类的饮水安全。