恒奧德為您文解析氧化還原電位的實(shí)際應(yīng)用測(cè)定方式
氧化還原電位就是用來(lái)反映水溶液中所有物質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越，氧化性越強(qiáng)，電位越低，氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出定的氧化性，為負(fù)則說(shuō)明溶液顯示出還原性。
基礎(chǔ)解釋
氧化還原電位 oxidation-reduction potential，redox potential 不論反應(yīng)形式如何，所謂氧化即失去電子，所謂還原即得到電子，定伴有電子的授受過(guò)程。當(dāng)將白金電插入可逆的氧化還原系統(tǒng)AH2 A 2e 2H 中，就會(huì)將電子給與電，并成為與該系的還原能力大小相應(yīng)電位的半電池。將它與標(biāo)準(zhǔn)氫電組合所測(cè)得的電位即為該系的氧化還原電位。氧化還原電位值Eh是由氧化型 H2 還原型的自由能(或平衡常數(shù))，pH，氧化型與還原型量的比[ox]/[red]等因子所決定，并得出下式:
(R是氣體常數(shù)， T是對(duì)溫度，F(xiàn)是法拉常數(shù)，n是與系的氧化還原有關(guān)的電子數(shù))。E′是氧化型和還原型等量時(shí)的Eh。在pH為F時(shí)稱為標(biāo)準(zhǔn)電位是表示該系所有的氧化還原能力的標(biāo)。將Eh對(duì)應(yīng)還原率做成曲線圖，則得以E0為對(duì)稱點(diǎn)的S型曲線。Eh的系能將Eh低的系氧化，當(dāng)兩者的Eh相等時(shí)則達(dá)到平衡。但是，這只是在熱力學(xué)上所出現(xiàn)的現(xiàn)象。
所謂的氧化還原電位就是用來(lái)反映水溶液中所有物質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越，氧化性越強(qiáng)，電位越低，氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出定的氧化性，為負(fù)則說(shuō)明溶液顯示出還原性。
實(shí)際應(yīng)用
實(shí)際上，別是對(duì)大多數(shù)生物學(xué)上的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如不加酶和電子傳遞體，就不會(huì)發(fā)生可認(rèn)出的反應(yīng)。氧化還原電位除能直接對(duì)電位測(cè)定外，尚可根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算，使用氧化還原示劑求得。般生物體內(nèi)的電子傳遞是從氧化還原電位低的方向朝的方向，例如，有以NAD→黃素酶→細(xì)胞色素C系→O2這樣的方式行的傾向，但也有因酶的異性及其抑制而不按這種方式行的，由于反應(yīng)成分的濃度，也有可能標(biāo)準(zhǔn)電位低的系統(tǒng)將的系統(tǒng)氧化的情況。在生物體的氧化還原系統(tǒng)中，多酚類和細(xì)胞色素C、a等是在 200-300mV附近，細(xì)胞色素b和黃素酶在 0--100mV，在-330mV位置的是NAD，在-420mV位置的是鐵氧化還原蛋白。在活細(xì)胞中，好氧性的細(xì)胞電位，厭氧性的電位低，酶的活性和細(xì)胞同化能力以及微生物的生長(zhǎng)發(fā)育等也有受氧化還原電位影響的情況。
電位測(cè)定
測(cè)定意義
對(duì)于個(gè)水體來(lái)說(shuō)，往往存在多種氧化還原電對(duì)，構(gòu)成復(fù)雜的氧化還原體系。而其氧化還原電位是多種氧化物質(zhì)與還原物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的綜合結(jié)果。這標(biāo)雖然不能作為某種氧化物質(zhì)與還原物質(zhì)濃度的標(biāo)，但有助于了解水體的電化學(xué)征，分析水體的性質(zhì)，是項(xiàng)綜合性標(biāo)。
測(cè)定方法
以鉑電作示電，飽和甘汞電作參比電，與水樣組成原電池。用電子毫伏計(jì)或通用pH計(jì)測(cè)定鉑電相對(duì)于飽和甘汞電的氧化還原電位，然后再換算組成相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電的氧化還原電位作為報(bào)告結(jié)果。
計(jì)算式: Ψn = Ψind + Ψref
式中: Ψn --被測(cè)水樣的氧化還原電位，mV;
Ψind --實(shí)測(cè)水樣的氧化還原電位，mV;
Ψref --測(cè)定溫度下飽和甘汞電的電電位，mV，可從物理化學(xué)手冊(cè)中查到。
注意事項(xiàng)
水體的氧化還原電位須在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。
?
氧化還原電位受溶液溫度、pH及化學(xué)反應(yīng)可逆性等因素影響。
ORP測(cè)定
ORP測(cè)定時(shí)要不要ORP標(biāo)準(zhǔn)溶液行校正?
ORP計(jì)使用時(shí)無(wú)需標(biāo)定,直接使用即可。只有對(duì)ORP電的品質(zhì)或測(cè)試結(jié)果有疑問(wèn)時(shí),可用ORP標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查電電位,以判斷ORP電或儀器的好壞。嚴(yán)格要求時(shí)，新的鉑電都要用ORP標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查電電位。
測(cè)量電
1.氧化還原電可以使用于何pH/mv測(cè)定計(jì)上。
2.ORP計(jì)使用時(shí)無(wú)需標(biāo)定,直接使用即可,只有對(duì)ORP電的品質(zhì)或測(cè)試結(jié)果有疑問(wèn)時(shí),可用ORP標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查電位是否在200-275mv之間,以判斷ORP電或儀器的好壞。氧化還原電使用說(shuō)明書氧化還原電使用說(shuō)明書氧化還原電使用說(shuō)明書
3.ORP測(cè)量電(鉑或金),其表面應(yīng)該是光亮的,粗糙的或受污染的表面會(huì)影響電的電位(mv)。可用以下方法清洗活化。
(1)對(duì)無(wú)機(jī)物污染,可將電浸入0.1mol/L 稀鹽酸中30分鐘,用純水清洗,再浸入3.5MOL/L氯化鉀溶液中浸泡6小時(shí)后使用。
(2)對(duì)有機(jī)油污和油膜污染,可用洗滌劑清洗鉑或金表面后用純水清洗,再浸入3.5MOL/L氯化鉀溶液中浸泡6小時(shí)后用。
(3)鉑金表面污染嚴(yán)重形成氧化膜,可用牙膏對(duì)鉑或金表面行拋光,然后用純水清洗，再浸入3.5MOL/L氯化鉀溶液中浸泡6小時(shí)后使用。
測(cè)定意義
過(guò)濾系統(tǒng)，除去反硝化，實(shí)際都是種氧化性的生化過(guò)濾裝置。對(duì)于有機(jī)物來(lái)說(shuō)，微生物通過(guò)氧化作用斷開(kāi)較長(zhǎng)的碳鏈(或者打開(kāi)各種碳環(huán))，再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生化過(guò)程終將各種不同形式的有機(jī)碳氧化為二氧化碳;同時(shí)，這些氧化作用還將氮、磷、硫等物質(zhì)從相應(yīng)的碳鍵上斷開(kāi)，形成相應(yīng)的無(wú)機(jī)物。對(duì)于無(wú)機(jī)物來(lái)說(shuō)，微生物通過(guò)氧化作用將低價(jià)態(tài)的無(wú)機(jī)物質(zhì)氧化為價(jià)態(tài)物質(zhì)。這就是氧化性生化過(guò)濾的實(shí)質(zhì)(這里我們只關(guān)心那些被微生物氧化分解的物質(zhì)，而不關(guān)心那些被微生物吸收、同化的物質(zhì))。可以看到，在生化過(guò)濾的同時(shí)，水中物質(zhì)不斷被氧化。生化氧化的過(guò)程伴隨著氧化產(chǎn)物的不斷生成，于是在宏觀上來(lái)看，氧化還原電位是不斷被提的。因此，從這個(gè)角度上看，氧化還原電位越，顯示出水中的污染物質(zhì)被過(guò)濾得越徹底。
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