ORP测定仪的原理

发布日期：2016-07-06 浏览次数：97

　　1、氧化还原电位的传统测定方法
　　
　　长期以来氧化还原电位是采用铂电极直接测定法。即将铂电极和参比电极直接插入介质中来测定。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。参比电极是饱和甘汞电极或银/氯化银电极。
　　
　　2、氧化还原电位的传统测定法的特点
　　
　　氧化还原电位的传统测定法十分简单，它由ORP复合电极和mV计组成。但达到平衡电位值的时间较长，特别在测定弱平衡体系时，由於铂电极并非绝对的惰性，其表面可形成氧化膜或吸附其他物质。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爲缓慢，在有的介质中需经几小时甚至一、二天，而且测定误差甚大，通常40-100mV.因此通常在ORP测定中人爲规定一个读数时间，如5分钟，或者10分钟，或者30分钟等。在发表文章或上报资料时，必须标识读数时间。
　　
　　3、得到相对精确的测定结果的方法
　　
　　如果充分考虑了铂电极的表面性质和电极电位建立的动力学过程，对复杂的介质，如果采用了去极化法测定氧化还原电位，可以在较短时间2分钟内得到较爲精确的结果，这个结果相当於传统测定方法平衡48小时的电位，通常两者小於10mV或更好。
　　
　　4、氧化还原电位去极化法测定法
　　
　　将极化电压调节到600-750mV,以银-氯化银电极作爲辅助电极，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後的去极化监测。阳极去极化曲线与阴极去极化曲线的延长线的交点相当於平衡电位。二条曲线的方程爲：
　　
　　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资料登录电脑，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。
　　
　　5、ORP去极化法的自动测定仪器
　　
　　这种方法是中国科学院南京土壤研究所电化学专家于天仁院士和刘志光教授的研究成果，在上世纪八十年代在《土壤》和英国《J.SiolSci.》杂志发表了多篇有关文章。後与方建安教授合作，利用PC-1500袖珍电脑研制成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.)。在以後的年代里，先後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)。