ORP 传感器：氧化还原电位水质探头

为什么要测量 ORP？

氧化还原电位或 ORP 是衡量水体化学氧化或还原程度的指标。一般来说，溶液的氧化还原电位决定了会发生哪些化学反应，从而间接影响水中动植物的种类。在平衡状态下氧气充足的自然水域中，溶解氧 (DO) 主导着溶液的 ORP，从而将测量 ORP 的重要性降至最低。不过，在溶解氧较低的条件下，ORP 对于确定某种化学物质（如硝酸盐-亚硝酸盐-氨、硫化物-亚硫酸盐-硫酸盐、铁-亚铁等）的偏好形式非常重要。此外，ORP 还是工业氧化性化学品（如用于饮用水和废水消毒的氯）存在情况的良好指标。

溶液的真实氧化还原电位是一种热力学性质，只能通过计算水中存在的每种物质来确定。实际上，ORP 的定义是惰性电极与溶液达到平衡时产生的电位。遗憾的是，并非所有化合物都能与电极发生可逆或快速的反应，电极表面的化合物吸附会导致真实的 ORP 读数与观察到的 ORP 读数之间存在差异。这也会导致电极响应时间过长，无法达到最高精度。虽然知道测量和解释 ORP 读数的局限性，但仍然可以从许多自然水体中获得有用的信息。

如何测量 ORP？

ORP 是通过 ORP 电极铂膜上的电压降来测量的。参比电极用于完成电压测量电路。由于铂不会与水中的离子发生反应，因此不会从这些离子中得到或得到任何电子。这种拒绝产生的电位（电压）就是您实际测量的 ORP。

Solinst Eureka 的 ORP 传感器与大多数其他 ORP 传感器一样，由密封在玻璃中的抛光铂电极组成，符合标准方法 2580 A。与电位由溶液中氯化物含量决定的 Ag-AgCl 参比电极不同，铂是一种惰性、非反应性金属，其电位由溶液电位决定。这种传感器本身是线性的，当传感器表面清洁且刚抛光时，响应速度最快。ORP 传感器的实际操作范围并不受电极本身的限制，而是受自然水体物理特性的限制。

ORP 传感器必须与 Solinst Eureka 的 pH 参比电极一起使用，pH 部分将对此进行详细介绍。温度传感器不是必需的，但如果需要高于 ±20 mV 的精度，温度传感器可能有助于解释 ORP 数据，因为参比电极会随温度轻微变化。其他传感器都不需要 ORP 传感器。

由于 ORP 在操作上被定义为铂电极上的电位，因此在校准过程中只需对原始毫伏读数进行简单的加法修正。这可纠正各种参比电极可能具有不同的填充溶液，从而改变其基极电位的事实。它还允许用户根据其组织使用的参比电极惯例（NHE、SCE、3 M KCl、饱和 KCl 等）对读数进行校正。读数不进行温度校正。

ORP 传感器在 ORP 缓冲液中进行校准，缓冲液中含有一种化合物的氧化态和还原态，这种化合物能迅速与铂达到热力学平衡。通常使用亚铁盐（Lights 或 Zobel 溶液）或不同 pH 值的醌溶液。通常只需在一种溶液中进行校准即可，但建议在另一种 ORP 下检查读数。