一文读懂 ORP：什么是氧化还原电位？

ORP 是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写，即氧化还原电位，是衡量水溶液氧化还原能力的指标，单位为毫伏（mv）。它通过 ORP 复合电极与 mv 计配合测量，反映溶液中氧化态与还原态物质之间电子转移的趋势。

一、ORP 的基本原理

1. 测量装置
   ORP 测量由ORP 复合电极和 mv 计组成。

• 敏感电极：通常由铂（Pt）或金（Au）等惰性金属制成，可在表面发生电子吸收或释放，不参与化学反应。

• 参比电极：与 pH 电极相同，采用银 / 氯化银（Ag/AgCl）电极。

2. 测量机制
   当 ORP 电极插入溶液时，铂 / 金电极表面与溶液间形成 “亥姆霍兹双电层"（类似电容），其电位差由溶液中氧化态（Ox）与还原态（Red）物质的浓度比（Log COX/CRED）及离子电位差总和决定。电极表面可能形成极薄氧化层，可能导致测量延迟，尤其在低浓度溶液中更明显。

二、ORP 的特点与局限性

• 混合电位特性：自然水体中存在多种变价离子和有机物，ORP 反映的是混合系统的综合电位，定量准确性较低，更多用于定性描述溶液的氧化 / 还原状态（如卫生程度）。

• pH 与温度影响：溶液 pH 值会影响 ORP 值，但 ORP 计通常无温度补偿功能，因温度系数为变量，难以修正。

三、适用范围

1. 工业污水处理
   用于监控氧化还原反应过程，如：

• 铬酸还原（六价铬→三价铬，需添加二硫化钠、二氧化硫）；

       -CN氧化（需添加氯或次氯酸钠，后续水解为氰酸盐）。

2. 水的消毒与监测
   可衡量游泳池水、矿泉水、自来水的消毒效果。例如：

• 池水或矿泉水中 ORP 值≥650mv 时，含菌量通常符合安全标准。

四、电极的安装与维护

1. 使用要求

• 可搭配任何 pH/mv 测定计，无需标定；

• 怀疑电极或仪器故障时，可用 ORP 标准溶液检查（正常电位应在 200-275mv 之间）。

2. 清洗与活化
   电极表面需保持光洁，污染会影响测量准确性，具体处理方法：

• 无机物污染：浸入 0.1mol/L  HCL 30 分钟→纯水清洗→浸入 3.5mol/L KCL溶液 6 小时；

• 有机油污污染：洗涤剂清洗→纯水清洗→浸入 3.5mol/L KCL溶液 6 小时；

• 严重氧化膜（铂金表面）：牙膏抛光→纯水清洗→浸入 3.5mol/L  KCL溶液 6 小时。

ORP 作为溶液氧化还原能力的综合性指标，在水处理、环保等领域具有重要的实用价值，但其测量结果需结合具体场景解读，不能单纯作为定量分析的依据。