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氧化還原電位(ORP)作為介質(包括土壤、天然水、培養基等)環境條件的一個綜合性指標,已沿用很久,它表征介質氧化性或還原性的相對程度。長期以來氧化還原電位是采用鉑電 直接測定法。即將鉑電 和參比電 直接插入介質中來測定。但在測定弱平衡體系時,由于鉑電 并非的惰性,其表面可形成氧化膜或吸附其它物質。影響各氧化還原電對在鉑電 上的電子交換速率,因此平衡電位的建立 為緩慢,在有的介質中需經幾小時甚至一、二天, 而且測定誤差甚大,通常40-100mV。如果充分考慮了鉑電 的表面性質和電 電位建立的動力學過程,對復雜的介質,如果采用了去 化法測定氧化還原電位,可以在較短時間3分鐘內得到較為的結果,通常小于10mV或 好。
二、全自動氧化還原電位測定儀原理
將 化電壓調節到600或750mV,以銀—氯化銀電 作為輔助電 ,鉑電 接到電源的正端,陽 化( 化時間10秒以上自由選擇),接著切斷 化電源(去 化時間在20秒以上自由選擇),去 化時監測鉑電 的電位(對甘汞電 )。內電 電位E(毫伏)和去 化時間的對數logt之間存在直線關系。以相同的方法進行陰 化和隨后的去 化監測。陽 去 化曲線與陰 去 化曲線的延長線的交點相當于平衡電位。二條曲線的方程為:
E陽=a1+b1logt陽
E陰=a2+b2logt陰
求解此二直線方程可得到平衡電位公式
E=(a2b1-a1b2)/(b1-b2)
平衡電位加上該溫度下參比電 的電位值,即可求出ORP值。
將有關兩條去 化曲線的數據輸入計算機,即可自動算出土壤的ORP值。但在人工測定過程中操作緊張,數學處理繁重。
三、全自動氧化還原電位測定儀主要功能:
1、自動控制 化時間;
2、自動控制去 化時間;
3、自動采集數據;
4、自動 換 性;
5、自動溫度補償甘汞電 電位;
6、自動進行數據處理;
7、即可以手持野外測量也可以與計算機連接下載數據。
它不僅提高測定精度,而且提高了工作效率和減輕勞動強度。FJA-4型氧化還原電位(ORP)去 化法全自動測定系統是由電 部分(鉑電 、飽和甘汞電 、銀-氯化銀電 與溫度傳感器)、小型硬件部件(下稱儀器)、單片機和應用軟件組成。可以在室內應用,也可以在野外應用;可以du立使用,也可以與PC機聯用測量;可以單次測量,也可以進行循環數據采集。du立使用時,可以打印、保存測量結果,多可以保存的結果數為400,所保存的測量結果可以上傳給PC機。為測定ORP提供一種新儀器。
銀-氯化銀電 在不同溫度時的電位(E0)
(Bates,1973)
溫度(? C)
| E0 (mV)
| 溫度(? C)
| E0 (mV)
|
0 5 10 15 20 25 30 35 40 | 236.55 234.13 231.42 228.57 225.57 222.34 219.04 215.65 212.08 | 45 50 55 60 70 80 90 95 | 208.35 204.49 200.56 196.49 187.82 178.7 169.5 165.1 |