氧化還原電位計（ORP）

ORP是英文Oxidation-Reduction Potential的縮寫,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系統(tǒng)中的生態(tài)環(huán)境。

在水中，每一種物質都有其獨自的氧化還原特性。簡單的，我們可以理解為：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。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負則說明溶液顯示出還原性。

我們的過濾系統(tǒng)，除去反硝化，實際都是一種氧化性的生化過濾裝置。對于有機物來說，微生物通過氧化作用斷開較長的碳鏈（或者打開各種碳環(huán)），再經(jīng)過復雜的生化過程終將各種不同形式的有機碳氧化為二氧化碳；同時，這些氧化作用還將氮、磷、硫等物質從相應的碳鍵上斷開，形成相應的無機物。對于無機物來說，微生物通過氧化作用將低價態(tài)的無機物質氧化為高價態(tài)物質。這就是氧化性生化過濾的實質（這里我們只關心那些被微生物氧化分解的物質，而不關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(chǎn)物的不斷生成，于是在宏觀上來看，氧化還原電位是不斷被提高的。因此，從這個角度上看，氧化還原電位越高，顯示出水中的污染物質被過濾得越*。

ORP計的用途：

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

②水的消毒與應用   氧化還原電極能衡量對游泳池水、礦泉水及自來水的消毒效果。因為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于或高于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(tài)變化等   例如水稻土灌水種稻以后，土壤的氧化還原狀況發(fā)生了劇烈的變化。有一種水稻土從耕作層看，灌水前一般維持在450-650mV。灌水后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。以后又回升，一般維持在0-200mV。水稻收獲前，土壤落干，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(huán)境保護、釀酒工業(yè)等國民經(jīng)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器，由ORP復合電極和mv計組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進行電子吸收或釋放的電極,該敏感層是一種惰性金屬,通常是用鉑和金來制作。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表與pH計的可通用。

ORP復合探頭實物圖

工作原理   利用對溶液ORP值變化敏感的測量電極（常規(guī)復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，從而利用待測溶液ORP值與工作電池的電勢大小之間的線性關系來實現(xiàn)測定ORP值。

16.2 ORP復合電極的使用與維護

ORP復合電極的安裝：

①氧化還原電極可以使用于任何pH/mv測定計上。

②ORP計使用時無需標定,直接使用即可,只有對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電極或儀器的好壞。

③ORP測量電極（鉑或金）,其表面應該是光亮的,粗糙的或受污染的表面會影響電極的電位（mv），此時必須清洗電極。

ORP電極清洗活化方法：

①對無機物污染,可將電極浸入0.1mol/L 稀鹽酸中30分鐘,用純水清洗,再浸3.5MOL/L氯hua鉀溶液中浸泡6小時后使用。

②對有機油污和油膜污染,可用洗滌劑清洗鉑或金表面后用純水清洗,再浸入3.5MOL/L氯hua鉀溶液中浸泡6小時后用。

③鉑金表面污染嚴重形成氧化膜,可用牙膏對鉑或金表面進行拋光,然后用純水清洗，再浸入3.5MOL/L氯hua鉀溶液中浸泡6小時后使用。