ORP测量仪的功能及使用范围

ORP测量仪(或称为ORP计)是用来测量水溶液氧化还原电位的智能化测量和控制仪表。



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。



ORP的单位是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。参比电极和pH电极一样的银/氯化银电极。 Redox电极是一支贵金属电极。它被用来进行电位测量，而同时又不能参加化学反应过程，也就是说它是要经受住化学冲击。因此这里只能选用铂、金或银等贵金属。 



做为参比电极则和pH值测量一样用的是Ag/AgCl参比系统。将一支铂针Redox电极插入到含氯的溶液中，则在铂针表面与水面之间形成一个相界层，被称为"Helmholtze双电层"。此相界层相当于一个电容，其一端与铂针相连，另一端如pH测量一样与参比电极相连。此电容会由于铂针和溶液之间的电化学电位差进行充电。而溶液的电位取决于对数浓度比Log COX/CRED和水中所有离子的电位差的总和。



在此同时铂也会被氧化，而且取决于氧化剂的浓度在其表面形成3～4原子层厚度的铂氧化层。此氧化层一方面传导电子，也就是说，阻碍Redox测量过程。但是此氧化层同时建立一个氧化存储器，当氯含量降低是会引起测量的延迟。被测溶液越稀，这一延迟过程越长。在高含量Redox缓冲液的条件下，此过程可被忽略。此效应也可以用前面举的两个罐子的例子来解释。一个罐子充满水，另一个罐子是空。如果连接管道的口径较小，则二个罐子水位平衡的过程较慢，反之则较快。电极表面的粗糙也会带来上述的测量惯性。这是因为粗糙表面的坑凹也会存储效应，从而使离子交换的过程变差。 



Redox电极的表面应尽量保持光洁。由于“Helmholtze双电层”的作用就象一个电容，因此在电位变化时就会有一个充电电流流过，一直到达电化学平衡为止。如果测量放大器对此复合层的电势不是采用零电流法进行测量，就不会达到电化学平衡。此时，测量值便会不断漂移，并且在一定条件下，电极表面也可能发生化学变化。



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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。



ORP值(氧化还原电位)是水质中一个重要指标，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反映水族系统中的生态环境。



在水中，每一种物质都有其独自的氧化还原特性。简单的，我们可以理解为：在微观上，每一种不同的物质都有一定的氧化-还原能力，这些氧化还原性不同的物质能够相互影响，Z终构成了一定的宏观氧化还原性。所谓的氧化还原电位就是用来反映水溶液中所有物质反应出来的宏观氧化-还原性。氧化还原电位越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出还原性。

ORP测量仪性能特点
◆中文液晶显示，中文菜单式操作操作。

◆微机化：采用高性能CPU芯片、高精度AD转换技术和SMT贴片技术，完成多参数测量、温度补偿、仪表自检，精度高，重复性好。

◆防水防尘设计：防护等级IP65。

◆电磁兼容性(EMC/RFI)设计：按欧洲标准EN50081/50082设计制造。

◆实现25℃折算：能斯特电极斜率温度补偿， 纯水和加氨超纯水25℃折算

◆溶液地连接：消除地回路干扰。

◆电极诊断：多种标定方式，E0、S查询，监测电极性能。

◆自动报警功能：报警信号隔离输出，报警上、下限可任意设定，报警滞后撤消。

◆网络功能：隔离的电流输出和RS485通讯接口;电流对应ORP值的输出上、下限可任意设定;迟滞量可调节，调节范围(0～500mV)。

◆工业控制式看门狗：确保仪表不会**机。

◆手动电流源：方便记录及检测装置的测试。

◆密码管理：标定、参数设置和维护均有密码保护。



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ORP测量仪应用领域
广泛应用于火电、化工化肥、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液中电位值的连续监测。

ORP测量仪适用范围
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。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。

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。

土壤ORP变化
观察土壤中ORP的动态变化等

例如水稻土灌水种稻以后，土壤的氧化还原状况发生了剧烈的变化。有一种水稻土从耕作层看，灌水前一般维持在450-650mV。灌水后ORP迅速下降，到了有机质旺盛分解期ORP下降到负200mV至100mV，施用多量新鲜绿肥时，甚至可降到负300mV。以后又回升，一般维持在0-200mV。水稻收获前，土壤落干，ORP又回升到450 mV以上。

其他领域的应用
海洋勘探、生物工程、环境保护、酿酒工业等国民经济各部门都得到了广泛的应用。

ORP测量仪技术参数
1、电导率/盐度

范围：0～1999.9 mS/cm ，0 ～ 200g/l KCl ，0～ 250g/l NaCl

自动范围精度 (±1 digit)：0.1 [%] ; >20 mS/cm： 0.25 [%]

温度补偿：-5～70 °C

K系数范围：0.01～19.999 cm-1

Α系数：0 ÷ 10[%]/°C

2、温度

范围：-50～199.9 °C

精度 (±1 digit)：±0.1 °C +探头误差

3、pH, mV

范围：-2～16 pH ，±1000 mV

精度 (±1 digit)：±0.002 pH ，±0.1 mV

温度补偿：-5～110.0 °C

输入阻抗：1012 欧姆

4、温度探头：Pt-1000 标准型或精确型