1、電極結(jié)構(gòu)。ORP的測量電極與pH電極不同,材料為貴金屬,通常選用鉑或者金,支撐材料是玻璃或聚苯硫醚工程塑料,為便于在液體中測量,一般壓塑或吹制成圓環(huán)形,該 結(jié)構(gòu)牢固,且易清洗和進行表面拋光。
除此以外,ORP電極的參比電極與pH電極的參比電極*一樣,采用玻璃電極或 Ag/AgC1電極,其他結(jié)構(gòu)也與pH電極*一樣,也可以像某些pH電極一樣,將參比電極 制作在測量電極內(nèi),形成復(fù)合電極,或再多設(shè)一根接地電極,構(gòu)成差分電極。
2、測量電極的選擇。ORP測量電極可由鎳、銅、銀、銥、鉑、金等多種金屬制造,電子可在晶格內(nèi)部運動,它們還會因同種離子的存在而產(chǎn)生電位差。當(dāng)選用金屬材料為銀、 銅、鎳、鐵等時,金屬對其本身離子的存在有反應(yīng),所以電流密度常常很低,以至于這類材 料制作的電極沒有實際測量ORP的作用
鉑與金的ORP值較高,測量的靈敏度更高,與其他ORP電極相比,鉑和金的離子平衡活度中氧化還原電位極低,故對ORP的測量幾乎沒有造成任何影響。鉑可形成純化的表 面,日表面易生成含氧的表層,從而使電極標(biāo)準(zhǔn)電位增高,這種氧化物/氫氧化物層主要由 PtO或Pt(OH)2構(gòu)成,只有在臨界ORP以上時。氧的化學(xué)吸附作用才開始,隨電位增加,表面保護層的厚度也增加,在大多數(shù)情況下達到單分子層的厚度。
因鉑表面化學(xué)吸附的氧氣而產(chǎn)生的單分子氧化層是導(dǎo)電的,不影響電極ORP測量的靈 敏度,在樣品溶液氧化還原電位已下降時仍能保持電極電位的較高值。但是在較低ORP溶 液中測量時響應(yīng)遲緩。表面粗糙的鉑電極比表面光滑的鉑電極能吸附更多的氧,響應(yīng)更滯緩,所以宜使用表面光滑或拋過光的鉑電極。
金的表面吸氧性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鉑,所以有的場合更適宜用金。金在城市污水和工業(yè)廢水這類 含鹽的濃溶液中,能形成鹵化物;溶液中存在氧,金也會很快被腐蝕,但鉑耐腐蝕 月匕力比金強得多。
此外,鉑比金的交換電流密度更大,所以對于天然水ORP測定,鉑電極比金電極更適 合。鉑還有較高的催化能力,使測量溶液能較快建立平衡,獲得較為的測量,如鍍有海綿狀鉑的鉑/氫電極就可在一般室溫下進行高度ORP檢測。一般ORP測量中,強氧化性溶液使用金電極,氧化性溶液、天然水(江河湖塘)以及其他溶液使用鉑電極。
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