ORP电极测试原理

ORP电极是日常污水处理常用到的探头，平时我们也注意到电极有它的使用寿命，电极属于消耗品，不同的工况条件对电极的寿命有不同的影响。其实这不是电极本身的质量问题，绝大多数情况下是工况条件影响了电极的寿命。有些工况条件，电极可以用1-3年，有些工况条件，电极只能用3-6个月甚至更短。但我们也可以针对不同的工况条件制定相应的保养计划，这样可以大大延长电极的使用寿命，从而为用户带来可观的经济效益。本文就从电极的核心感测元件（参比电极）分析，平时电极需要什么样的保养才能让电极测试更加准确，使用寿命更长一些。

ORP电极的基本测试原理：

• 跟pH一样，测试原理基于能斯特方程
  如氧化反应：2I^-         I₂+2e^-
  E=E₀+2.303RT/2F lg[I₂]/[I^-]²
• 用金属电极测试电位
  当电极插入待测溶液中时：
  溶液含氧化剂：电极带正电，失电子
  溶液含还原剂：电极带负电，得电子
  因此，氧化性越强，ORP电位越正！

• zui早的参考电极是标准氢电极SHE
  • 构造：氢气在镀有白金的白金管内流动，气压1巴，白金管浸在1M[H⁺]溶液中
• 现在SHE已很少用了，因为其它参考电极更容易操作，电位转换关系如下：

　E_h=E+E_ref

   E_h=与SHE作比对的ORP电位
E＝与其它参考电极作比对的ORP电位

　E_ref＝参考电极的标准电位

ORP电极测试的ORP值的正确定义是什么？

• 字面解释即氧化还原电位
• 衡量的是物质吸收或释放电子的能力
• 氧化反应和还原反应是同时发生的
• 表现在电子的转移
• 氧化剂：得到电子
  还原剂：失去电子

从化学反应方程式上看ORP电极的测试原理：

• 总的氧化还原方程式
  2Fe³⁺ + 2I^-      2Fe²⁺ + I₂
  要保证方程式两端的电荷平衡！
• 有些反应电子的得失不容易看出来，必须把氧化反应和还原反应单独列出来
  氧化反应：2I^-         I₂+2e^-
  还原反应：2Fe³⁺ + 2e^-      2Fe²⁺
  要保证两个反应都消耗相同数量的电子！
• 用高锰酸盐氧化碘

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

• 该反应与H^＋有关，因此某些溶液的ORP数值与pH值有关

BJC的S400在线ORP电极采用环形Teflon隔膜和大面积的白金环，耐污染，响应快速，测试准确可靠。