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REDOX(ORP)測量理論
        Redox測量與pH值是質(zhì)子H+活度的尺度。Redox電壓則給出了電子的活度。不管是pH或Redox測量都是將反應(yīng)活度的電壓拿來顯示,二者的差別僅在于顯示刻度一個是pH,而另一個是mV。
       對二種測量來講,電位差形成的電壓都是通過零電流法進(jìn)行測量。盡管Redox測量所用的敏感貴金屬電極是低阻的電導(dǎo)體,Redox電壓仍然需用高阻放大器來進(jìn)行測量。
       另外二者相同之處還有電極技術(shù),而被測電位的變化都遵循能斯特方程。
REDOX或(ORP)的含意
       這二個縮寫詞很好翻譯。REDOX是REDuctionO和Xidation二個詞的詞頭組成的,而ORP是Oxidation Reduction Potential三個詞的詞頭組成的。
       對于Redox測量其基本原理,對用戶來講則或多或少不大清楚。
       例如鹽酸(HCl)含H+質(zhì)子,并有一個正的單位電荷,則與其對應(yīng)有一帶負(fù)電荷的離子,這里是Cl。負(fù)電荷的載體是電子。
       當(dāng)我們將鋅或鐵放入鹽酸時,便會產(chǎn)生氫氣,而鐵會轉(zhuǎn)換或鐵的氧化物。這里發(fā)生了分子轉(zhuǎn)換。與Cl相結(jié)合的H+離子被還原成氫氣。而鹽酸和鐵發(fā)生什么變化了呢?
       每一種元素和每一種化合物都有自己的電化學(xué)電位(相對標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位來講)。電位較高/極性較負(fù)的物質(zhì)會將電子傳送到電位較低/極性較正的物質(zhì)上去。接受電子的物質(zhì)會被還原,也就是說從其離子形式,轉(zhuǎn)換成(對氫來講)氣體形式或(對金屬離子來講)純金屬形式。而失去電子的物質(zhì)則會轉(zhuǎn)換成離子形式。
      在我們的例子中
      氫(H+)的電位是0.0V(游離態(tài)鹽酸中),鐵(Fe)的電位是-0.4V
      鐵給出二個電子并且轉(zhuǎn)換成離子形式。氫離子則接受此二個電子并且轉(zhuǎn)換成氣體形式的氫-氫氣。
     上述過程通過反應(yīng)式可看得更清楚。
       Fe → Fe2++2e
       2e +2 H+ → H2
       ―――――――――――――――――
       Fe+2 H+ →Fe2++ H2
      接受電子的物質(zhì)被還原,也就是說,從氧化態(tài)轉(zhuǎn)換成還原態(tài)。失去電子的物質(zhì)會被氧化,也就是說,從還原態(tài)轉(zhuǎn)換成氧化態(tài)。下面是另一個例子:
      鋅的電位是-0.76V,銅的電位是+0.337V。
      將鋅棒插入硫酸銅溶液中,不用外加電流便有銅析出在鋅棒上。
      (-0.76V) Zn →Zn2+    +2e
       2e     +  Cu2+→Cu    (+0.337V)
   ――――――――――――――――――――――――――――――
  Zn    +   Cu2+→Zn2+    + Cu
      鋅給出二個電子給銅離子,而銅離子則還原成金屬銅。如果存在電位差的話,就會由高電位向低電位產(chǎn)生一個電流。
      電位差便是電動勢(EMF)。
      為說明這一現(xiàn)象,我們設(shè)想有二個罐子,其中一個充滿了水。兩個罐子下部用管道連通。當(dāng)閥門打開時,水就會從充滿水的罐子流向空罐子。從這種現(xiàn)象我們可以看出,沒有不帶氧化過程的還原過程,也沒有不帶還原過程的氧化過程。
氧化過程系統(tǒng)一般的電壓范圍為+3V至-3V。電位差越高,則有高電位至低電位的還原性或者說由低電位至高電位的氧化性就越強。氧化性和還原性的強弱不是絕對的,而是與下面因素有關(guān):
     a) 參比介質(zhì)的濃度
     b) 電位差的大小
     c) pH值

     從能斯特方程可以明顯地看出,濃度“C”,電子的數(shù)量“n”和pH值“E0”是如何起作用的。

    

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