Sensore ORP: Potenziale di riduzione dell’ossidazione: Sonda di qualità dell’acqua

Perché dovrei misurare l’ORP?

Il potenziale di riduzione dell’ossidazione, o ORP, è una misura del grado di ossidazione o riduzione chimica di un corpo idrico. In generale, l’ORP di una soluzione determina quali reazioni chimiche tenderanno a verificarsi, influenzando indirettamente i tipi di flora e fauna che prospereranno nell’acqua. Nelle acque naturali ben ossigenate e all’equilibrio, l’ossigeno disciolto (DO) domina l’ORP della soluzione, minimizzando l’importanza della misurazione dell’ORP. In condizioni di scarso DO, tuttavia, l’ORP può essere importante per determinare quali forme di una sostanza chimica saranno favorite (ad esempio, nitrato-nitrito-ammoniaca, solfuro-solfito-solfato, ferrico-ferroso, ecc.) Inoltre, l’ORP è un buon indicatore della presenza di sostanze chimiche ossidanti industriali, come il cloro utilizzato per disinfettare le acque potabili e reflue.

Il vero potenziale di ossido-riduzione di una soluzione è una proprietà termodinamica che può essere determinata solo attraverso calcoli che coinvolgono tutte le specie presenti nell’acqua. In pratica, l’ORP è definito come il potenziale che si sviluppa su un elettrodo inerte quando entra in equilibrio con la soluzione. Purtroppo, non tutti i composti reagiscono in modo reversibile o rapido con l’elettrodo e l’adsorbimento dei composti sulla superficie dell’elettrodo determina differenze tra le letture ORP reali e quelle osservate. Questo può anche portare a tempi di risposta dell’elettrodo molto lunghi per ottenere la massima precisione. Conoscendo i limiti della misurazione e dell’interpretazione delle letture ORP, è comunque possibile ottenere informazioni utili da molte acque naturali.

Come si misura l’ORP?

L’ORP viene misurato come la caduta di tensione attraverso la membrana di platino di un elettrodo ORP. Per completare il circuito di misurazione della tensione si utilizza un elettrodo di riferimento. Poiché il platino non reagisce con gli ioni presenti nell’acqua, non cede né prende elettroni da questi ioni. Il potenziale (tensione) creato da questo rifiuto è ciò che stai misurando come ORP.

Il sensore ORP di Solinst Eureka, come la maggior parte degli altri sensori ORP, è costituito da un elettrodo di platino lucidato e sigillato in vetro ed è conforme al Metodo Standard 2580 A. A differenza di un elettrodo di riferimento Ag-AgCl il cui potenziale è determinato dalla quantità di cloruro presente nella soluzione, il platino è un metallo nobile e non reattivo il cui potenziale è determinato dal potenziale della soluzione. Il sensore è intrinsecamente lineare e i tempi di risposta più rapidi si ottengono quando la superficie del sensore è pulita e appena lucidata. Il campo operativo pratico di un sensore ORP non è limitato dall’elettrodo stesso, ma dalle caratteristiche fisiche delle acque naturali.

Il sensore ORP deve essere utilizzato con l’elettrodo di riferimento per pH di Solinst Eureka, descritto in dettaglio nella sezione dedicata al pH. Un sensore di temperatura non è necessario, ma può essere utile per interpretare i dati ORP se si desidera una precisione superiore a ±20 mV, poiché l’elettrodo di riferimento si sposta leggermente con la temperatura. Nessun altro sensore richiede la presenza del sensore ORP.

Poiché l’ORP è definito operativamente come il potenziale di un elettrodo di platino, durante la calibrazione viene apportata una semplice correzione additiva alla lettura in millivolt grezzi. In questo modo si corregge il fatto che i vari elettrodi di riferimento possono avere soluzioni di riempimento diverse che spostano il loro potenziale di base. Inoltre, consente all’utente di correggere la lettura in base alla convenzione dell’elettrodo di riferimento utilizzata dalla propria organizzazione (NHE, SCE, KCl 3 M, KCl saturo, ecc.). Le letture non vengono corrette in base alla temperatura.

I sensori ORP vengono calibrati in un tampone ORP contenente sia la forma ossidata che quella ridotta di un composto che raggiunge rapidamente l’equilibrio termodinamico con il platino. Spesso si utilizzano sali ferrici-ferrosi (soluzione di Lights o di Zobel) o soluzioni di chinidrone a vari valori di pH. La calibrazione in un’unica soluzione è di solito sufficiente, anche se si consiglia di controllare la lettura con un ORP alternativo.