การลดการเกิดออกซิเดชั่น (ORP): คำอธิบายที่สมบูรณ์มากขึ้น
ครึ่งปฏิกิริยา
ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ORP เป็นวัดในโวลต์และแจ้งให้เราแก้ปัญหาของออกซิไดซ์หรือลด potential.1 สอบสวน ORP วัดแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันระหว่างคู่รักอกซ์สอดคล้องกับครึ่งหนึ่งของพวกเขา reactions2 (ดูตาราง 17.1 ด้านล่าง)
ยกตัวอย่างเช่นฟลูออรีนอกซ์คู่แรก (F2) การเป็นตัวแทนออกซิไดซ์ที่แข็งแกร่ง หากคุณวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายพันธุ์ F2 และลดลงของฟลูออไร (ทั้งที่ความเข้มข้น 1 กราม) คุณจะได้รับการอ่านแรงดันไฟฟ้าของ 2.87 โวลต์
ขอให้สังเกตว่ามีศักยภาพการลดลงของไฮโดรเจน: 2H + 2e-⇆ H2 (g) เป็นศูนย์ นี้เป็นเพราะค่ารีดอกซ์ทั้งหมดจะตามออกของที่มีศักยภาพในการลดมาตรฐานสำหรับไฮโดรเจนซึ่งได้รับการกำหนดให้เป็น zero.3 เช่นเดียวกับระดับน้ำทะเลถูกกำหนดให้เป็นศูนย์ระดับความสูงหรือน้ำค้างที่ 0 ° C แรงดันไฟฟ้าที่ผลิตโดย M 1 H + ( ค่า pH 0) เพื่อ H2 (g) (ความดันเท่ากับ 1 บาร์) ถูกกำหนดให้เป็น zero.3 ก็คาดว่าจะเป็นจริง 4.44 ± 0.02 V ที่ 25 ° C, 4 แต่เรากำหนดเป็นศูนย์ที่ temperatures.3 ทั้งหมดนี้ช่วยให้เรา ทำการเปรียบเทียบ; ตัวอย่างเช่นระดับความสูงของภูเขาจุดเดือดของเครื่องดื่มแอลกอฮอล์หรือ ORP ของคู่รีดอกซ์ที่ ปฏิกิริยาทั้งหมดจะถูกเมื่อเทียบกับขั้วไฟฟ้าไฮโดรเจนมาตรฐาน (เธอ) 0.2
แผนภาพนี้แสดงให้เห็นว่ามีศักยภาพมาตรฐาน Eo ของสายพันธุ์ (M) สามารถกำหนด เอ็มอิเล็กโทรดที่มีสายพันธุ์เอ็มไอออนิกในภาวะสมดุลกับที่ไม่ใช่อิออนเอ็มสปีชีส์ ที่มีศักยภาพมีการอ้างอิงไปยังขั้วไฟฟ้าไฮโดรเจนมาตรฐานทางด้านขวา
เครื่องวัดORP
เครื่องวัด ORP โดยทั่วไปเป็นระบบสองขั้วไฟ (บางคนอาจมีหนึ่งในสามเป็นขั้วไฟฟ้า) หนึ่งคือขั้วไฟฟ้าแพลทินัมที่เรียกว่าอิเล็กโทรดที่ทำงานปฏิกิริยาออกซิเดชันลดเกิดขึ้น มันทั้งทำหน้าที่เป็นสารให้อิเล็กตรอนหรือรับอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับวิธีการแก้ปัญหาการทดสอบ อื่น ๆ ที่เป็นขั้วอ้างอิง (ปกติ AG / AgCl) ซึ่งก็จะปรับกลับไปยังขั้วไฟฟ้าไฮโดรเจนมาตรฐาน ขั้วไฟฟ้าอ้างอิงเต็มไปด้วยสารละลายอิ่มตัว (3 เมตร) ของโพแทสเซียมคลอไรด์ ระบบอิเล็กโทรดสองทำให้วัด potentiometric วัดใน volts.2
สมการ Nernst
- GONCHARUK, V. V., BAGRII, V. A., MEL’NIK, L. A., CHEBOTAREVA, R. D. & BASHTAN, S. Y. (2010). The use of redox potential in water treatment processes. Journal of Water Chemistry and Technology 32, 1-9.
- Harris, Daniel C. Quantitative chemical analysis. Macmillan, 2010.
- IUPAC Gold Book
- Sergio Trasatti, “The Absolute Electrode Potential: an Explanatory Note (Recommendations 1986)”, International Union of Pure and Applied Chemistry, Pure & AppL Chem., Vol. 58, No. 7, pp. 955–66, 1986.