ORP Sensörü: Oksidasyon İndirgeme Potansiyeli: Su Kalitesi Probu

ORP’yi neden ölçmek isteyeyim?

Oksidasyon azaltma potansiyeli veya ORP, bir su kütlesinin kimyasal olarak ne kadar oksitleyici veya indirgeyici olduğunun bir ölçüsüdür. Genel olarak, bir çözeltinin ORP’si hangi kimyasal reaksiyonların meydana gelme eğiliminde olacağını belirler ve dolaylı olarak suda gelişecek flora ve fauna türlerini etkiler. Denge durumundaki iyi oksijenli doğal sularda, çözünmüş oksijen (DO) çözeltinin ORP’sine hakimdir ve ORP ölçümünün önemini en aza indirir. Bununla birlikte, düşük ÇO koşulları altında ORP, bir kimyasalın hangi formlarının tercih edileceğini belirlemede önemli olabilir (örneğin, nitrat-nitrit-amonyak, sülfit-sülfit-sülfat, ferrik-demir vb.) Ayrıca ORP, içme ve atık suları dezenfekte etmek için kullanılan klor gibi endüstriyel oksitleyici kimyasalların varlığının iyi bir göstergesidir.

Bir çözeltinin gerçek oksidasyon-redüksiyon potansiyeli, yalnızca suda bulunan her türü içeren hesaplamalarla belirlenebilen termodinamik bir özelliktir. Pratik olarak ORP, çözelti ile dengeye geldiğinde inert bir elektrotta gelişen potansiyel olarak tanımlanır. Ne yazık ki, tüm bileşikler elektrotla tersinir veya hızlı bir şekilde reaksiyona girmez ve elektrot yüzeyindeki bileşiklerin adsorpsiyonu, gerçek ve gözlemlenen ORP okumaları arasında farklılıklara neden olur. Bu da en yüksek doğruluk için çok uzun elektrot yanıt sürelerine yol açabilir. ORP değerlerinin ölçülmesi ve yorumlanmasındaki sınırlamalar bilinse de birçok doğal sudan faydalı bilgiler elde edilebilir.

ORP nasıl ölçülür?

ORP, bir ORP elektrodunun platin membranı boyunca voltaj düşüşü olarak ölçülür. Voltaj ölçüm devresini tamamlamak için bir referans elektrot kullanılır. Platin sudaki iyonlarla reaksiyona girmediğinden, bu iyonlardan herhangi bir elektron almaz veya vermez. Bu reddin yarattığı potansiyel (voltaj) aslında ORP olarak ölçtüğünüz şeydir.

Solinst Eureka’nın ORP sensörü, diğer ORP sensörlerinin çoğunda olduğu gibi, camla kapatılmış cilalı bir platin elektrottan oluşur ve Standart Yöntemler 2580 A ile uyumludur. Potansiyeli çözeltideki klorür miktarına göre belirlenen Ag-AgCl referans elektrodunun aksine platin, potansiyeli çözeltinin potansiyeline göre belirlenen asil, reaktif olmayan bir metaldir. Sensör doğası gereği doğrusaldır ve en hızlı yanıt süreleri sensör yüzeyi temiz ve yeni cilalanmış olduğunda elde edilir. Bir ORP sensörünün pratik çalışma aralığı elektrodun kendisi ile değil, doğal suların fiziksel özellikleri ile sınırlıdır.

ORP sensörü, pH bölümünde ayrıntılı olarak açıklanan Solinst Eureka’nın pH referans elektroduyla birlikte kullanılmalıdır. Bir sıcaklık sensörü gerekli değildir, ancak referans elektrot sıcaklıkla hafifçe değiştiğinden ±20 mV’den daha yüksek doğruluk isteniyorsa ORP verilerini yorumlamak için yararlı olabilir. Başka hiçbir sensör ORP sensörünün varlığını gerektirmez.

ORP operasyonel olarak platin elektrottaki potansiyel olarak tanımlandığından, kalibrasyon sırasında ham milivolt okumasına sadece basit bir katkı düzeltme faktörü yapılır. Bu, çeşitli referans elektrotların baz potansiyellerini değiştiren farklı dolum çözeltilerine sahip olabileceği gerçeğini düzeltir. Ayrıca kullanıcının okumayı kendi kuruluşu tarafından kullanılan referans elektrot konvansiyonuna (NHE, SCE, 3 M KCl, doymuş KCl, vb.) göre düzeltmesine olanak tanır. Okumalarda sıcaklık düzeltmesi yapılmaz.

ORP sensörleri, platin ile termodinamik dengeye hızla ulaşan bir bileşiğin hem oksitlenmiş hem de indirgenmiş formlarını içeren bir ORP tamponunda kalibre edilir. Genellikle ferrik demir tuzları (Lights veya Zobel Çözeltisi) veya çeşitli pH değerlerinde quinhydrone çözeltileri kullanılır. Tek bir çözeltide kalibrasyon genellikle yeterlidir, ancak okumanın alternatif bir ORP’de kontrol edilmesi önerilir.