Редокс-потенціал (окислювально-відновний потенціал), поряд зі значенням pH, є однією з найпоширеніших технологічних змінних на промислових і муніципальних водоочисних станціях, а також у системах моніторингу питної води та води в басейнах. У наступній статті ми обговоримо його теоретичні та практичні аспекти, включаючи вирішення найпоширеніших помилок. Читайте далі!
Окислювально-відновний потенціал або ОВП (окислювально-відновний потенціал) - це міра здатності рідини вступати в хімічну реакцію, відому як окислення або відновлення. Окислювально-відновний потенціал контролює будь-яке окислення реакція або реакція відновлення. Це також показник якості води.
Ми стикаємося з окислювально-відновними реакціями щодня, не помічаючи їх. Приклади включають:
іржавіє залізо
мідь, що утворює патину
почорніння срібла
Стабільність окисно-відновних потенціалів означає, що переважають чітко визначені окислювальні або відновлювальні умови.
Окисно-відновний потенціал є мірою електрохімічного потенціалу або доступності електронів у цих системах. Електрони необхідні для всіх неорганічних і органічних хімічних реакцій.
Окислювально-відновне значення наведено в мілівольтах (мВ) відносно стандартного водневого електрода.
Окислювально-відновний потенціал вимірюється спеціальними електродами для вимірювання окислювально-відновного потенціалу. Зазвичай це платиновий електрод з насиченим каломельним електродом як еталон.
Іржавіння заліза - одна з окислювально-відновних реакцій
Окислювально-відновлювальні електроди мають тенденцію до дрейфу. Це посилюється в міру їх використання, що врешті-решт призводить до необхідності заміни пристрою.
Однак термін їхньої служби може бути досить тривалим, якщо вони не будуть пошкоджені або піддані впливу хімічного агента.
У чистій воді окисно-відновний потенціал змінюється в обох напрямках, реагуючи на концентрацію розчиненого кисню, незначну кількість домішок або наявність розчину.
Зміна значення окисно-відновного потенціалу може бути спричинена різними факторами, в тому числі численними помилками. Найпоширеніші з них розглянуті нижче.
З окислювально-відновлювальними електродами зміни нахилу не відбуваються. Якщо виникають помилкові вимірювання, вони найчастіше спричинені брудною (забрудненою) поверхнею електрода. У цьому випадку це можна легко виправити, очистивши електрод (дистильована вода, протирання металу електрода дрібним полірувальним порошком).
Реакція золотих і платинових електродних металів залежить від їх попередньої експлуатації та підготовчої обробки. Якщо відбувається зміна середовища з окислювальними властивостями на середовище з відновлювальними властивостями або навпаки, може бути прийнятним більш тривалий час відстоювання до досягнення постійного потенціалу.
Неможливо дати універсальні рекомендації, оскільки спосіб підготовки залежить від типу вимірювального середовища. При необхідності проведіть власні тести і виконайте підготовчу обробку на їх основі.
Якщо у виміряному значенні є зсув, можна виконати одноточкове калібрування. При одноточковому калібруванні нульова точка електрода повторно визначається за допомогою буферного розчину. Налаштування на нову нульову точку виконується автоматично в датчику після запуску процесу калібрування.
Несправність системи відліку, може бути викликана:
волога в кабелі
пошкоджені контакти
напівпровідниковий шар не видалено
коротке замикання в роз'ємі
забруднення референтної системи, наприклад, сульфідами, ціанідами або важкими металами
мембрана заблокована відкладеннями
Для надійного моніторингу якості води ми рекомендуємо використовувати електроди з серії JUMO tecLine, наприклад.
Для побудови схеми вимірювання окисно-відновного потенціалу необхідні такі компоненти обладнання:
занурювальні або проточні фітинги
металевий електрод
електрод порівняння або комбінований металевий електрод
екранований вимірювальний кабель
перетворювач/регулятор (мВ-метр)
Схема вимірювання окислювально-відновного потенціалу
Електрод для вимірювання рН і окислювально-відновлювальний електрод з часом зношуються, зокрема, їхній електроліт поступово розбавляється. Термін служби електрода багато в чому залежить від типу застосування і агресивності досліджуваного середовища. Однак при правильному зберіганні - при кімнатній температурі, в електроліті і в захисному ковпачку - вони можуть функціонувати належним чином до року.
Скляні pH і окислювально-відновні електроди
Вода в басейні повинна проходити спеціальну обробку, і вимірювання окислювально-відновного показника pH води в басейні за допомогою ph-метра відіграє важливу роль. Значення рН важливе для флокуляції, фільтрації та дезінфекції води. Наприклад, занадто високе значення pH знижує дезінфікуючий ефект гіпохлориту.
Окислювально-відновна напруга може бути використана для визначення бактерицидного ефекту води в басейні. В ідеалі окислювально-відновна напруга повинна становити близько 700 мВ. Якщо фактичне значення падає нижче або значно перевищує це значення, слід вжити відповідних заходів щодо дозування хлору.
Крім того, DIN 34 408 рекомендує використовувати проточні фітинги для вимірювання окислювально-відновлювального потенціалу води, щоб усунути заважаючий вплив атмосферного кисню.
