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如何測(cè)試氧化還原電位ORP
通過將ORP傳感器插入水中來測(cè)量氧化還原電位（ORP）。它可以是手持式傳感器，也可以內(nèi)置在系統(tǒng)中。然后，儀表從傳感器讀取電勢(shì)（電壓），并且可以在報(bào)告該值之前進(jìn)行校正或補(bǔ)償。報(bào)告的值可以是正值或負(fù)值，通常以毫伏（mV）表示。
ORP傳感器的解剖
ORP傳感器通過測(cè)量與水接觸的兩個(gè)電極之間的電位（電壓）來工作。兩個(gè)電極通常包含在稱為組合電極的單個(gè)單元中。一個(gè)電極稱為指示電極，通常由鉑制成（有時(shí)也使用其他材料，如金或石墨）。
另一個(gè)電極稱為參考電極。參比電極通常由銀和氯化銀制成（Ag / AgCl電極），盡管有時(shí)會(huì)使用由汞和Hgcl制成的電極（稱為“甘汞電極”）。該電極包含含有KCL的填充溶液。
來自水中的電子與兩個(gè)電極相互作用，在它們之間產(chǎn)生一個(gè)電壓，該電壓可以被儀表讀取。
標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）
實(shí)際上，兩個(gè)電極之間產(chǎn)生的電壓取決于參比電極的類型。例如，對(duì)于相同的水，使用Ag / AgCl電極將比使用甘汞電極[1]讀取更高的電壓。因此，有時(shí)報(bào)告已調(diào)整為對(duì)應(yīng)于稱為標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）的標(biāo)準(zhǔn)參比電極的ORP讀數(shù)有時(shí)很有用。SHE ORP值與稱為Eh的數(shù)量相當(dāng)，Eh描述了溶液的理論ORP，并且具有與SHE ORP測(cè)量相同的標(biāo)度。
SHE需要將氫氣鼓泡通過強(qiáng)酸溶液，因此在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)使用中不切實(shí)際。該參比電極產(chǎn)生的電壓比使用Ag / AgCl電極產(chǎn)生的電壓高約200 mV。將Ag / AgCl ORP值轉(zhuǎn)換為SHE時(shí)，+ 200 mV將添加到Ag / AgCl ORP編號(hào)中。
| 技術(shù)說明：在報(bào)告有關(guān)SHE的ORP值時(shí)添加的實(shí)際mV值可能取決于填充液的濃度[1]。 |
ORP標(biāo)準(zhǔn)解決方案和校準(zhǔn)
由于儀表直接從傳感器讀取ORP電壓，因此不必進(jìn)行校準(zhǔn)。但是，由于傳感器的響應(yīng)會(huì)隨著時(shí)間推移而降低，因此有時(shí)需要使用標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)試傳感器，以驗(yàn)證其給出的響應(yīng)正確，例如+/- 10 mV以內(nèi)[2]。兩種常見的ORP標(biāo)準(zhǔn)解決方案是Zobell解決方案和Light解決方案。在25°C下，使用Ag / AgCl參比電極測(cè)量時(shí)，Zobell溶液的ORP約為+228 mV，而在相同條件下，Light溶液的ORP約為+475 mV [1]。
說明文字：三種參比電極的Zobell和Light溶液的典型ORP值（以mV為單位）[1]
| 卡洛梅爾 | 銀/Agcl | 她 | |
| Zobell | +183 | +228 | +428 |
| Light | +430 | +475 | +675 |
| 技術(shù)說明：Zobell和Light溶液的實(shí)際ORP值取決于溫度和填充溶液的濃度[1,2]。 |
使用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行的測(cè)試也可以用于調(diào)整實(shí)際測(cè)量的讀數(shù)，以使其與標(biāo)準(zhǔn)值匹配。這可以通過在實(shí)際測(cè)量的mV讀數(shù)上增加一個(gè)偏移量來實(shí)現(xiàn)（該偏移量是標(biāo)準(zhǔn)值的理想mV讀數(shù)與實(shí)際mV讀數(shù)之差）?？梢詫⑵湟暈橐环N校準(zhǔn)類型，并且可以將大多數(shù)儀表設(shè)置為自動(dòng)添加偏移量。
偏移量也可以在其他情況下應(yīng)用。例如，當(dāng)達(dá)到某些化學(xué)條件（例如在水消毒應(yīng)用中pH和氯濃度的特定組合）時(shí)，用戶可能希望ORP傳感器讀取某個(gè)mV值。該技術(shù)可用于使不同ORP傳感器之間的ORP讀數(shù)保持一致，或者當(dāng)將舊電極替換為新電極時(shí)，可以計(jì)算新的偏移量。
報(bào)告ORP測(cè)量
ORP測(cè)量通常以相對(duì)于所用參比電極的mV值報(bào)告。**常見的是使用Ag / AgCl參比電極，因此通常基于該電極的測(cè)量值來報(bào)告。由于甘汞電極中含有汞，因此不太常見，因此甘汞ORP值相對(duì)不常見。
但是，有時(shí)會(huì)報(bào)告相對(duì)于SHE的值。如上所述，這些值比Ag / AgCl電極的值高約200mV。
報(bào)告ORP值時(shí)，也應(yīng)報(bào)告該值所基于的參比電極，以避免混淆。如果在未參比電極的地方看到值，通常假定它們是相對(duì)于Ag / AgCl電極報(bào)告的。
結(jié)論
ORP是一種常見，簡(jiǎn)單直接的測(cè)量方法，可快速指示水的氧化或還原程度。儀表提供的讀數(shù)取決于傳感器的狀況，校準(zhǔn)期間提供的任何偏移值以及所用參比電極的類型，因此在解釋結(jié)果時(shí)**格外小心。盡管如此，ORP對(duì)于提供溶液氧化/還原狀態(tài)的快速快照或監(jiān)視其隨時(shí)間的變化特別有用。