氧化还原电位(ORP),通常称为氧化还原电位,是基于氧化剂(Mz +)和还原剂(M(z-n)+)在一个解决方案。
假设溶液中存在平衡(1):
如果将金属电极(如铂、金)和参比电极置于该溶液中,则可以用电位器测量电极之间的电位差,或ORP (mV),电位差表示为:
当溶液中同时存在三价和二价铁离子时,式(1)和(2)可表示为:
当解中的唯一条件是方程(1)'时,ORP由(2)'给出。需要注意的是,这里的ORP是由还原剂(Fe)的活性比给出的2+)与氧化剂(Fe)相比3+).然而,在现实中,在任何给定的时间,溶液中不同离子之间都存在许多不同的平衡条件。因此,这样一个解的ORP不能用这样一个简单的方程给出,用这个方程确定的ORP的物理解释也不清楚。
溶液的ORP是溶液性质的一种量度。它被广泛用于分析溶液或作为废水处理的指标。最近,有人提出,高ORP可以消毒水,而低ORP的饮用水可以通过与水中活性氧的反应使人对疾病更具免疫力ORPs也被用作碱性饮用水的指示剂。
参比电极和ORP的类型(mV)
测量的ORP是所用参比电极的值,因此它取决于参比电极的类型。HORIBA的参比电极使用Ag/AgCl和3.33 mol/L KCl内溶液。
通常,学术论文中使用标准氢电极(S.H.E.或N.H.E.)作为参比电极。使用Ag/AgCl作为参比电极时,N.H.E.作为参比电极的ORP如下所示:
EN.H.E.:正常氢电极(N.H.E.)用作参比电极时的ORP(mV)测量
E:用含3.33 mol/L KCl的Ag/AgCl电极作参比电极时的ORP (mV)测量
电位正负符号
标准氧化还原电势在各种化学相关书籍中有如下所示:
然而,在一些书中,尤其是那些在美国写的书中,它是用相反的方式写的,正负符号是颠倒的:
虽然两者表达了相同的反应,但符号的使用方式可能令人困惑。A中使用的格式是世界上普遍使用的标准,也是ORP的表达方式。
该条约名为《国际纯化学和应用化学联合会斯德哥尔摩公约》(IUPAC)。使用这些符号,以便箭头指示主要化学实体从氧化剂转变为还原剂的方向。
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