ORP電極測試原理

ORP電極是日常污水處理常用到的探頭，平時我們也注意到電極有它的使用壽命，電極屬于消耗品，不同的工況條件對電極的壽命有不同的影響。其實這不是電極本身的質量問題，絕大多數情況下是工況條件影響了電極的壽命。有些工況條件，電極可以用1-3年，有些工況條件，電極只能用3-6個月甚至更短。但我們也可以針對不同的工況條件制定相應的保養計劃，這樣可以大大延長電極的使用壽命，從而為用戶帶來可觀的經濟效益。本文就從電極的核心感測元件（參比電極）分析，平時電極需要什么樣的保養才能讓電極測試更加準確，使用壽命更長一些。

ORP電極的基本測試原理：

• 跟pH一樣，測試原理基于能斯特方程
  如氧化反應：2I^-         I₂+2e^-
  E=E₀+2.303RT/2F lg[I₂]/[I^-]²
• 用金屬電極測試電位
  當電極插入待測溶液中時：
  溶液含氧化劑：電極帶正電，失電子
  溶液含還原劑：電極帶負電，得電子
  因此，氧化性越強，ORP電位越正！

• zui早的參考電極是標準氫電極SHE
  • 構造：氫氣在鍍有白金的白金管內流動，氣壓1巴，白金管浸在1M[H⁺]溶液中
• 現在SHE已很少用了，因為其它參考電極更容易操作，電位轉換關系如下：

　E_h=E+E_ref

   E_h=與SHE作比對的ORP電位
E＝與其它參考電極作比對的ORP電位

　E_ref＝參考電極的標準電位

ORP電極測試的ORP值的正確定義是什么？

• 字面解釋即氧化還原電位
• 衡量的是物質吸收或釋放電子的能力
• 氧化反應和還原反應是同時發生的
• 表現在電子的轉移
• 氧化劑：得到電子
  還原劑：失去電子

從化學反應方程式上看ORP電極的測試原理：

• 總的氧化還原方程式
  2Fe³⁺ + 2I^-      2Fe²⁺ + I₂
  要保證方程式兩端的電荷平衡！
• 有些反應電子的得失不容易看出來，必須把氧化反應和還原反應單獨列出來
  氧化反應：2I^-         I₂+2e^-
  還原反應：2Fe³⁺ + 2e^-      2Fe²⁺
  要保證兩個反應都消耗相同數量的電子！
• 用高錳酸鹽氧化碘

　5I^- + MnO₄^- + 8H⁺     Mn²⁺ + 4 H₂O + 2.5 I₂
氧化反應：5I^-    2.5 I₂ + 5e^-
還原反應：MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^-    Mn²⁺ + 4H₂O  

• 該反應與H^＋有關，因此某些溶液的ORP數值與pH值有關

BJC的S400在線ORP電極采用環形Teflon隔膜和大面積的白金環，耐污染，響應快速，測試準確可靠。