ओआरपी सेंसर: ऑक्सीकरण न्यूनीकरण क्षमता: जल गुणवत्ता जांच

मैं ORP को क्यों मापना चाहूंगा?

ऑक्सीकरण न्यूनीकरण क्षमता, या ORP, यह माप है कि पानी का कोई भाग रासायनिक रूप से कितना ऑक्सीकरण या अपचयन कर रहा है। सामान्य तौर पर, किसी घोल का ORP यह निर्धारित करता है कि कौन सी रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होने वाली हैं, जो अप्रत्यक्ष रूप से पानी में पनपने वाले वनस्पतियों और जीवों के प्रकारों को प्रभावित करती हैं। संतुलन में अच्छी तरह से ऑक्सीजन युक्त प्राकृतिक जल में, घुली हुई ऑक्सीजन (DO) घोल के ORP पर हावी होती है, जिससे ORP को मापने का महत्व कम हो जाता है। हालाँकि, कम DO की स्थितियों में, ORP यह निर्धारित करने में महत्वपूर्ण हो सकता है कि किसी रसायन के कौन से रूप पसंद किए जाएँगे (यानी, नाइट्रेट-नाइट्राइट-अमोनिया, सल्फाइड-सल्फाइट-सल्फेट, फेरिक-फेरस, आदि)। इसके अलावा, ORP पीने और अपशिष्ट जल को कीटाणुरहित करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले क्लोरीन जैसे औद्योगिक ऑक्सीकरण रसायनों की उपस्थिति का एक अच्छा संकेतक है।

किसी विलयन की वास्तविक ऑक्सीकरण-अपचयन क्षमता एक ऊष्मागतिक गुण है जिसे केवल पानी में मौजूद हर प्रजाति को शामिल करते हुए गणना करके ही निर्धारित किया जा सकता है। व्यावहारिक रूप से, ORP को उस क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है जो निष्क्रिय इलेक्ट्रोड पर विकसित होती है जब यह विलयन के साथ संतुलन में आती है। दुर्भाग्य से, सभी यौगिक इलेक्ट्रोड के साथ प्रतिवर्ती या तेज़ी से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, और इलेक्ट्रोड सतह पर यौगिकों के सोखने के परिणामस्वरूप वास्तविक और देखे गए ORP रीडिंग के बीच अंतर होता है। यह उच्चतम सटीकता के लिए बहुत लंबे इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया समय को भी जन्म दे सकता है। ORP रीडिंग को मापने और व्याख्या करने की सीमाओं को जानते हुए, कई प्राकृतिक जल से अभी भी उपयोगी जानकारी प्राप्त की जा सकती है।

ओआरपी कैसे मापा जाता है?

ORP को ORP इलेक्ट्रोड की प्लैटिनम झिल्ली में वोल्टेज ड्रॉप के रूप में मापा जाता है। वोल्टेज मापने वाले सर्किट को पूरा करने के लिए एक संदर्भ इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है। चूँकि प्लैटिनम पानी में मौजूद आयनों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, इसलिए यह उन आयनों से कोई इलेक्ट्रॉन नहीं देगा या लेगा। इस इनकार से उत्पन्न संभावित (वोल्टेज) वह है जिसे आप वास्तव में ORP के रूप में माप रहे हैं।

सोलिनस्ट यूरेका का ORP सेंसर, अधिकांश अन्य ORP सेंसर की तरह, ग्लास में सील किए गए पॉलिश किए गए प्लैटिनम इलेक्ट्रोड से बना है, और यह मानक विधियों 2580 ए के अनुरूप है। Ag-AgCl संदर्भ इलेक्ट्रोड के विपरीत, जिसका विभव घोल में क्लोराइड की मात्रा से निर्धारित होता है, प्लैटिनम एक उत्कृष्ट, गैर-प्रतिक्रियाशील धातु है जिसका विभव घोल के विभव से निर्धारित होता है। सेंसर स्वाभाविक रूप से रैखिक है, और सबसे तेज़ प्रतिक्रिया समय तब प्राप्त होता है जब सेंसर की सतह साफ और ताज़ा पॉलिश की गई हो। ORP सेंसर की व्यावहारिक परिचालन सीमा इलेक्ट्रोड द्वारा ही सीमित नहीं है, बल्कि प्राकृतिक जल की भौतिक विशेषताओं द्वारा सीमित है।

ORP सेंसर का उपयोग सोलिनस्ट यूरेका के pH संदर्भ इलेक्ट्रोड के साथ किया जाना चाहिए, जिसका pH पर अनुभाग में विस्तार से वर्णन किया गया है। तापमान सेंसर की आवश्यकता नहीं है, लेकिन यदि ±20 mV से अधिक सटीकता वांछित है, तो ORP डेटा की व्याख्या करने के लिए यह उपयोगी हो सकता है, क्योंकि संदर्भ इलेक्ट्रोड तापमान के साथ थोड़ा बदल जाता है। किसी अन्य सेंसर को ORP सेंसर की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है।

चूंकि ORP को प्लैटिनम इलेक्ट्रोड पर विभव के रूप में परिचालनात्मक रूप से परिभाषित किया जाता है, इसलिए अंशांकन के दौरान कच्चे मिलिवोल्ट रीडिंग में केवल एक सरल योगात्मक सुधार कारक बनाया जाता है। यह इस तथ्य को सही करता है कि विभिन्न संदर्भ इलेक्ट्रोड में अलग-अलग फिलिंग समाधान हो सकते हैं जो उनके आधार विभव को स्थानांतरित करते हैं। यह उपयोगकर्ता को उनके संगठन द्वारा उपयोग किए जाने वाले किसी भी संदर्भ इलेक्ट्रोड कन्वेंशन (NHE, SCE, 3 M KCl, संतृप्त KCl, आदि) के अनुसार रीडिंग को सही करने की अनुमति देता है। रीडिंग में कोई तापमान सुधार नहीं किया जाता है।

ORP सेंसर को ORP बफर में कैलिब्रेट किया जाता है जिसमें एक यौगिक के ऑक्सीकृत और अपचयित दोनों रूप होते हैं जो प्लैटिनम के साथ तेजी से थर्मोडायनामिक संतुलन तक पहुँचते हैं। फेरिक-फेरस लवण का अक्सर उपयोग किया जाता है (लाइट्स या ज़ोबेल का घोल), या विभिन्न pH मानों पर क्विनहाइड्रोन के घोल। एकल घोल में कैलिब्रेशन आमतौर पर पर्याप्त होता है, हालाँकि वैकल्पिक ORP पर रीडिंग की जाँच करने की सलाह दी जाती है।