پتانسیل اکسیداسیون کاهش  (ORP)

پتانسیل اکسیداسیون کاهش (ORP) یا ردوکس اندازه گیری است که نشان می دهد یک مایع چقدر اکسید کننده یا احیا کننده است.

به عنوان مثال، آب ممکن است نسبتاً اکسید کننده (مانند آب هوادهی)، شدیداً اکسید کننده (مانند آب کلردار یا محلول پراکسید هیدروژن) یا کاهش دهنده (مانند محیطی که میکروب های بی هوازی در آن فعال هستند) باشد.

به طور خلاصه، ORP معیاری برای تمیزی آب و توانایی آن در تجزیه آلاینده ها است.

این اندازه گیری کاربردهای مختلفی دارد، مانند بررسی بهداشت سالم آب آشامیدنی یا نظارت بر مایعات برای مناسب بودن فرآیندهای میکروبی بی هوازی.

پتانسیل اکسیداسیون  و احیا  (ORP) چیست؟

پتانسیل اکسیداسیون و احیا  ORP عبارتست از میزان واکنش‌های اکسیداسیون یا احیا که در یک محیط مایع صورت می‌گیرد.

سنجش پتانسیل اکسیداسیون و احیا یک روش سریع و ساده می‌باشد. پتانسیل اکسیداسیون- احیا (ORP) یک سیستم، به صورت Eh نوشته می‌شود.

یک ماده اکسید شده Eh مثبت و یک ماده احیا شده Eh منفی دارد.

میکرو ارگانیسم‌‌های مختلف نسبت به پتانسیل اکسیداسیون و احیا محیط‌های کشت مختلف حساسیت‌های متفاوتی دارند.

این فاکتور به صورت توانایی یک ماده در کسب و یا از دست دادن الکترون تعریف می‌شود.

به طور کلی وقتی یک عنصر یا ترکیبات شیمیایی الکترون از دست می‌دهد، اصطلاحاً گفته می‌شود که اکسید شده و بر عکس عنصر یا ترکیباتی که الکترون دریافت کنند، احیا می‌شوند.

بنابراین ماده‌ای که به آسانی الکترون از دست می دهد، یک احیا کننده خوب محسوب شده و ماده‌ای که به راحتی الکترون می‌گیرد، یک اکسیدکننده خوب خوانده می‌شود.

زمانی که الکترون از یک جسم به جسم دیگر منتقل می‌شود، بین آن دو ماده اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود که مقدار آن بر حسب میلی ‌ولت (mV) قابل اندازه‌گیری است.

به طور کلی هر چه ترکیبات شیمیایی بیشتر اکسید شوند به همان نسبت پتانسیل الکتریکی بالاتری خواهد داشت و بر عکس احیا شدن یک ماده سبب می‌گردد که پتانسیل الکتریکی آن به همان نسبت کاهش یابد.

ایجاد پتانسیل‌های مثبت و منفی در مواد غذایی نتیجه وجود ترکیبات شیمیایی خاص در آن فرآورده‌ها است.

چرا اندازه گیری ORP برای آب مهم است؟

آزمایش ORP آب  نشان می دهد که چگونه آب بر اساس خواص اکسیداسیون و کاهش  مورد ضدعفونی یا آلودگی قرار می گیرد.

آب به منظور ایمن بودن برای مصرف مختلف ، بازیافت یا تماس با پوست، آب با یک عامل ضدعفونی کننده تصفیه می شود.

با پایش منظم سطوح ORP، می توان اثربخشی یک عامل ضدعفونی کننده را کنترل کرد و برنامه تصفیه آب خود را بر اساس آن تنظیم کرد.

کلمه “اکسید کردن” از کجاست؟

گاز اکسیژن در پذیرش الکترون از اتم های دیگر بسیار خوب است و این در واقع رایج ترین نوع فرآیند اکسیداسیون است که در محیط رخ می دهد.

از این رو، همچنین ممکن است فرض کنیم که محیطی که حاوی گاز اکسیژن است، یک محیط اکسید کننده است. در چنین محیطی آهن به زنگ زدگی تبدیل می شود و تنفس هوازی ممکن است رخ دهد.

همچنین می توان حدس زد که یک محیط کاهنده محیطی بدون گاز اکسیژن است.

چنین محیطی اغلب شامل گازهای محلول است که محصولات فعالیت بی هوازی هستند، مانند متان، سولفید هیدروژن و هیدروژن.

مواد شیمیایی که الکترون های سایر ترکیبات را می پذیرند، عوامل اکسیدی و موادی که الکترون از خود جدا می کنند عوامل کاهنده می نامیم.

درجه ای که یک سیال در حال اکسید  یا کاهش به حضور و قدرت عوامل اکسیدی و کاهشی مختلف بستگی دارد.

ORP

ORP همچنین می تواند نشان دهنده در دسترس بودن الکترون ها در نظر گرفته شود.

از آنجایی که عوامل کاهنده، الکترون ها را رها می کنند، محیط کاهنده محیطی است که الکترون ها نسبتاً در دسترس هستند. در مقابل، محیط اکسید کننده محیطی است که الکترون ها نسبتاً در دسترس نیستند.

ORP به عنوان یک پتانسیل الکتریکی (ولتاژ) بیان می شود.

رایج ترین واحد برای بیان ORP میلی ولت (mV) است و اکثر مترها می توانند مقادیری از -1000 mV تا +1000 mV را بخوانند. هر چه مقدار منفی یا مثبت شدیدتر باشد، سیال کاهش یا اکسیداسیون بیشتری دارد.

سطوح مختلف ORP درفرآیندهای مختلف

کاربردهای متداول ORP مترها

دلایل زیادی وجود دارد که چرا کسی علاقه مند به دانستن ORP یک ماده است.

شاید رایج ترین کاربرد، آزمایش کیفیت آب استخرهای شنای کلردار باشد.

از آنجا که ORP یک ماده، تحت تأثیر همه عوامل موجود در آن ماده قرار می گیرد، اندازه گیری ORP نسبت به خواندن pH  که به تنهایی فقط اسیدها (یون های هیدروژن) و بازها (یون های هیدروکسید) را تشخیص می دهد.

استخرهای بزرگتر اغلب دارای حسگرهای ORP درون خطی هستند.

در حالی که استخرهای حیاط خلوت که فاقد مانیتور داخلی هستند ممکن است نیاز به آزمایش با مانیتور ORP قابل حمل داشته باشند.

هنگامی که کلر را به یک استخر اضافه می کنید

هنگامی که کلر را به یک استخر اضافه می کنید، کلر الکترون اضافی خود را برای خنثی کردن یا اکسید کردن باکتری های بالقوه مضر از دست می دهد.

الکترون های فعال کلر سطح ORP آب را افزایش می دهند و در نتیجه آلاینده ها را خنثی می کنند.

برای استخرها و اسپاهای کلردار، یک قرائت ORP ایمن معمولاً بین 650 میلی ولت (mV) و 750 میلی ولت (mV) است.

با گذشت زمان و شکسته شدن کلر و از دست دادن پتانسیل اکسیداسیون خود، قرائت کلی ORP برای آب به تدریج کاهش می یابد.

اگرچه سطوح ORP معمولاً با نسبت ضد عفونی کننده در آب مرتبط است، ORP سطوح ضدعفونی کننده را اندازه گیری نمی کند.

بلکه، خواص خالص اکسیداسیون و کاهش همه عوامل موجود را اندازه گیری می کند.

علاوه بر استفاده برای نظارت بر کیفیت آب در استخرهای کلردار،  ORP متر ها به طور گسترده در صنایع فرآوری مواد غذایی و تصفیه آب استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که آب عاری از آلاینده ها و برای مصرف ایمن  است.

آب بسته بندی یا آب لوله کشی بدون آلاینده دارای مقدار ORP مثبت خواهد بود.

جهت سفارش پتانسیل اکسیداسیون کاهش (ORP) از صفحه فروشگاه بازدید کنید.