orp氧化还原电位.doc

关于氧化还原电位（ORP、Eh）去极化测定法的二十个问题 方 建 安 （中科院南京土壤研究所技术服务中心，南京传滴仪器设备有限公司） 经常有人打电话或网上发Email于我，询问有关氧化还原电位（ORP）测定，特别是ORP去极化测定法的有关问题，为此把问题与答复集中成文，供大家参考和讨论。 一 氧化还原电位是指什么？ mV,以银—氯化银电极作为辅助电极，铂电极接到电源的正端，阳极极化（极化时间5-15秒中自由选择），接着切断极化电源（去极化时间在20秒以上自由选择），去极化时监测铂电极的电位（对甘汞电极）。电极电位E（毫伏）和去极化时间的对数logt之间存在直线关系。以相同的方法进行阴极极化和随后的去极化监测。阳极去极化曲线与阴极去极化曲线的延长线的交点相当于平衡电位。二条曲线的方程为： E阳=a1+b1logt阳 E阴=a2+b2logt阴 求解此二直线方程可得到平衡电位公式 E=(a2b1-a1b2)/(b1-b2) 平衡电位加上该温度下参比电极的电位值，即可求出ORP值。 将有关两条去极化曲线的数据输入计算机，即可自动算出土壤的ORP值。 这种方法如果用手工测定，不但过程操作紧张，测定误差大，而且数学处理繁重。 六 现在有这种ORP去极化法自动测定仪器吗？ J.Siol Sci.》杂志发表了多篇有关文章。后与方建安教授合作，利用PC-1500袖珍计算机研制成ORP去极化法自动测定仪（详见方建安、刘志光 分析仪器，1987，（1），23。）。在以后的年代里，先后研制成氧化还原去极化法半自动测定仪、FJA-16型氧化还原去极化法自动测定仪（独立使用）、FJA-02型氧化还原去极化法自动测定仪（与PC机或笔记本电脑联用）、FJA-3型氧化还原去极化法自动测定仪（与PC机或笔记本电脑联用，集成度高）、FJA-4型氧化还原去极化法自动测定仪（可独立使用，也可与PC机或笔记本电脑联用，集成度更高）。 目前南京传滴仪器设备有限公司有FJA-3和FJA-4氧化还原去极化法自动测定仪供应，其他型号均不再生产。 七 ORP测定能有很高的精度吗？ 如果在清洁的水中，铂电极的表面又很新鲜，采用去极化法测定，重现性可以在1mV以内；但如果测定对象复杂，铂电极表面不干净，用传统的方法测定时，测定误差甚大，通常40-100mV。 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绝对电位是没有意义的。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。 惰性并非绝对的，其表面可形成氧化膜或吸附其它物质影响各氧化还原电对在铂电极上的电子交换速率，因此平衡电位的建立极为缓慢ORP测量电极(铂或金),其表面应该是光亮的,粗糙的或受污染的表面会影响电极的电位(mV)。可用以下方法清洗活化。(1)对无机物污染,可将电极浸入0.1mol/L 稀盐酸中30分钟,用纯水清洗,再浸入液中浸泡6小时后使用。(2)对有机油污和油膜污染,可用洗涤剂清洗铂或金表面后用纯水清洗, 再浸入液中浸泡6小时后使用。 (3)铂金表面污染严重形成氧化膜,可用牙膏对铂或金表面进行抛光,然后用纯水清洗，再浸入液中浸泡6小时后使用。pH）浸泡液的正确配制方法：取pH4.00缓冲剂（250mL）包，溶于250mL纯水中，再加入56克分析纯KCl，适当加热，搅拌至完全溶解即成。 十 新的铂电极使用前是否要进行脱膜处理？ 新的铂电极在使用前要不要进行表面处理，最好正确处理一下为好，因为铂电极是在高温下加工面成的，铂电极表面可能会生成一些氧化膜，影响测量结果。 方法是将铂电极浸入洗涤剂中10分钟左右，用水洗净，接着将铂电极浸入0.2mol/L HCl-0.1mol/L NaCl溶液中，加热至微沸，再加入少量固体Na2SO3(0.2g/100ml)继续加热30分钟。也可以不加热，但浸泡的时间要长。然后洗净放入ORP浸泡液中待用。 十一 ORP测定时要不要标准溶液校正？ ORP计使用时无需标定,直接使用即可。只有对ORP电极的品质或测试结果有疑问时,可用ORP标准溶液检查,以判断ORP电极或仪器的好坏。ORP标准溶液检查±2mV，不同温度下的标准电位值，查表得到。