ORP電極的結(jié)構(gòu)
(1) 電極結(jié)構(gòu)。ORP的測(cè)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(cè)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(jìn)行表面拋光。
除此以外,ORP電極的參比電極與pH電極的參比電極完全一樣,采用玻璃電極或 Ag/AgC1電極,其他結(jié)構(gòu)也與pH電極完全一樣,也可以像某些pH電極一樣,將參比電極 制作在測(cè)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(cè)量電極的選擇。ORP測(cè)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(yùn)動(dòng),它們還會(huì)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(shí),金屬對(duì)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(méi)有實(shí)際測(cè)量ORP的作用
鉑與金的ORP值較高,測(cè)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(duì)ORP的測(cè)量幾乎沒(méi)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(shí)。氧的化學(xué)吸附作用才開始,隨電位增加,表面保護(hù)層的厚度也增加,在大多數(shù)情況下達(dá)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(cè)量的靈敏度,在樣品溶液氧化還原電位已下降時(shí)仍能保持電極電位的較高值。但是在較低ORP溶 液中測(cè)量時(shí)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(guò)光的鉑電極。
金的表面吸氧性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鉑,所以有的場(chǎng)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,能形成氰化物和鹵化物;溶液中存在氧,金也會(huì)很快被腐蝕,但鉑耐腐蝕 月匕力比金強(qiáng)得多。
此外,鉑比金的交換電流密度更大,所以對(duì)于天然水ORP測(cè)定,鉑電極比金電極更適 合。鉑還有較高的催化能力,使測(cè)量溶液能較快建立平衡,獲得較為精確的測(cè)量,如鍍有海 綿狀鉑的鉑/氫電極就可在一般室溫下進(jìn)行高精確度ORP檢測(cè)。一般ORP測(cè)量中,強(qiáng)氧化性溶液使用金電極,氧化性溶液(含有氟化物)、天然水(江河湖塘)以及其他溶液使用鉑電極。