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ORP電極之材質篇
ORP電極之材質篇
ORP電極是日常污水處理常用到的探頭，平時我們也注意到電極有它的使用壽命，電極屬于消耗品，不同的工況條件對電極的壽命有不同的影響。其實這不是電極本身的質量問題，絕大多數情況下是工況條件影響了電極的壽命。有些工況條件，電極可以用1-3年，有些工況條件，電極只能用3-6個月甚至更短。但我們也可以針對不同的工況條件制定相應的保養計劃，這樣可以大大延長電極的使用壽命，從而為用戶帶來可觀的經濟效益。本文就從電極的核心感測元件（參比電極）分析，平時電極需要什么樣的保養才能讓電極測試更加準確，使用壽命更長一些。
ORP電極材質通常為金或白金，原因如下：
1、金屬的標準氫電極電位要在1200 mV以上。
不同金屬的標準氫電極電位(25°C) | |||
金屬 | 電位 | 金屬 | 電位 |
Ni/Ni2+ | 236 mV | Ir/Ir3+ | 1150 mV |
Cu/Cu2+ | 345 mV | Pt/Pt 2+ | 1200 mV |
Ag/Ag+ | 799 mV | Au/Au3+ | 1420 mV |
只能用金或白金的材質。
2、電流平衡密度要大
金屬 | 溶液 | 溫度 | 電流密度 |
Pt | 0.5M H2SO4 | 25°C | 2.5×10-4 |
Pd | 1 M H2SO4 | 20°C | 1×10-3 |
Ad | 0.5M H2SO4 | 20°C | 2×10-6 |
Pb | 0.5M H2SO4 | 20°C | 2×10-13 |
只能用白金或鈀材質的電極!
電流平衡密度對測試的影響如下：
密度越大越好。
- 氧電極
- 有溶解氧的待測溶液，電流密度通常較小，為10-9 A/cm2 ( Pt電極)，因此ORP電位易受氧氣干擾，在稀溶液中表現更明顯。
- 建議：在測試ORP之前，用惰性氣體驅氧!
- 局限性：不能用在有揮發性氣體或二氧化碳的場合!
- 金屬電極
金屬 | 溶液 | 溫度 | 電流密度 |
Ag | 1M HClO4 | 20°C | 10 |
Hg | 45% HClO4 | -38.8°C | 10 |
Cu | 1M KCl | 20°C | 10-1 |
Ni | 1M H2SO4 | 20°C | 10-9 |
Fe | 0.8M KCl+ 0.001 M HCl | 20°C | 10-9 |
電流平衡密度小的原因
- 本身溶液的特性決定
- ORP系統成分復雜
- ORP反應包括有機反應
- ORP電極中毒，要定時清洗
不同材質的優缺點：
電極材質(鉑)
- 優點
- 電流密度比金大，可用于測試天然水
- 鉑具有很強的催化能力，可準確測試Pt/H2 ORP反應電位
- 某些溶液添加亞甲基藍后，用鉑電極可大大提高電流密度
- 缺點
- 表面形成氧化層，反應遲鈍，表面越粗糙，吸收更多的氧氣，反應更遲鈍
電極材質(金)
- 優點
- 不容易被氧氣氧化
- 抗強氧化劑
- 缺點
- 易受腐蝕，形成氰化物和鹵化物
推薦應用
強氧化劑 | 金 |
含Cl-的氧化劑 | 鉑 |
天然水 | 鉑 |
其它溶液 | 鉑 |
BJC的S400在線ORP電極采用環形Teflon隔膜和大面積的白金環，耐污染，響應快速，測試準確可靠。