本文重點(diǎn)闡述過(guò)程檢測(cè)技術(shù)中的工業(yè)在線(xiàn)ORP測(cè)量，并簡(jiǎn)單介紹了工業(yè)在線(xiàn)ORP測(cè)量系統(tǒng)的組成和相關(guān)維護(hù)常識(shí)。希望通過(guò)本文的介紹，幫助您了解在線(xiàn)ORP測(cè)量的一些基本概念：譬如ORP是什么意思？ORP傳感器是什么樣的？工業(yè)在線(xiàn)ORP測(cè)量系統(tǒng)的基本組成如何？ORP傳感器使用中的常見(jiàn)問(wèn)題有哪些？如何維護(hù)ORP傳感器系統(tǒng)？
ORP是指什么?
ORP是氧化還原電位的英文Oxi-dation-ReductionPotential的簡(jiǎn)稱(chēng)。氧化是指一個(gè)分子或離子失去電子的反應(yīng)過(guò)程。舉例來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的氧化反應(yīng)過(guò)程直接涉及氧反應(yīng)，鐵被氧化成氧化鐵，對(duì)苯二酚氧化生成苯醌的化學(xué)反應(yīng)，二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子等，這些過(guò)程使得我們對(duì)氧化過(guò)程有了初步認(rèn)識(shí)。通常情況下，游離態(tài)電子極少，因此氧化反應(yīng)發(fā)生的同時(shí)總伴隨著還原反應(yīng)的進(jìn)行。ORP氧化還原電位表征的就是介質(zhì)氧化性或還原性的相對(duì)程度。
氧化還原電位與pH值都是質(zhì)子H+活度的尺度，氧還電壓則給出了電子的活度。不論是pH還是氧化還原測(cè)量都是顯示反應(yīng)活度的電壓，兩者的差別僅在于顯示刻度前者是pH，而后者是Mv。對(duì)兩種測(cè)量來(lái)講，電位差形成的電壓都是通過(guò)零電流法來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
另外需要注意的是，氧化性和還原性的強(qiáng)弱不是絕對(duì)的，而是與參比介質(zhì)濃度、電位差大小和pH值大小等因素有關(guān)。
工業(yè)在線(xiàn)ORP測(cè)量ORP傳感器是一種可以在其敏感層表面進(jìn)行電子吸收或釋放的傳感器，該敏感層是一種惰性金屬，采用鉑或金來(lái)制作。目前氧化還原電位常采用鉑傳感器直接測(cè)定法。其參比傳感器是飽和甘汞傳感器或銀/氯化銀傳感器。
ORP的測(cè)量中，取樣測(cè)量與原位測(cè)量的結(jié)果不會(huì)完全相同甚至有較大差異，因?yàn)槿訙y(cè)量由于溶液成分、水分、pH、溫度等變化，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生偏差，并且ORP測(cè)量結(jié)果的偏差相隔時(shí)間越長(zhǎng)結(jié)果偏差越大。
而在線(xiàn)測(cè)量的結(jié)果則較能真實(shí)反映實(shí)際情況，因此為減小取樣測(cè)量帶來(lái)的偏差問(wèn)題，好采用在線(xiàn)測(cè)量。梅特勒-托利多過(guò)程檢測(cè)部的在線(xiàn)ORP測(cè)量系統(tǒng)通常由四部分構(gòu)成：ORP傳感器、pH/ORP變送器、傳感器護(hù)套及電纜等。通過(guò)在線(xiàn)ORP檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的ORP測(cè)量和過(guò)程控制，從而獲得精確可靠的ORP值。
盡管氧化還原電位的測(cè)量在很多工業(yè)應(yīng)用中都非常重要，但由于相關(guān)理論知識(shí)不完備，以及氧還電位測(cè)量的影響因素較復(fù)雜等諸多原因，氧化還原測(cè)量還并不十分普遍，目前主要應(yīng)用集中在化工、生物技術(shù)、制藥和水消毒等領(lǐng)域。其中，制藥行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)傳感器的要求尤其嚴(yán)格，衛(wèi)生設(shè)計(jì)、耐生物質(zhì)污染，同時(shí)可經(jīng)受多個(gè)批次的原位滅菌。梅特勒-托利多的Pt4865-50-SC-P-S7/9848傳感器是一款可滿(mǎn)足這些高標(biāo)準(zhǔn)要求，在生物制藥行業(yè)獲得廣泛認(rèn)同的在線(xiàn)測(cè)量ORP專(zhuān)用傳感器，其液體參比電解質(zhì)Frisco-lyte-B能有效防止隔膜出現(xiàn)蛋白質(zhì)沉淀，傳感器還帶有專(zhuān)利的銀離子阱來(lái)防止含硫化物在隔膜上沉積，從而能有效延長(zhǎng)傳感器的運(yùn)行壽命。
在化工領(lǐng)域，應(yīng)用比較廣泛的在線(xiàn)測(cè)量ORP專(zhuān)用傳感器是Pt4865-50-SC-T-S7，該傳感器專(zhuān)門(mén)選擇液體參比電解質(zhì)Viscolyt和多孔陶瓷隔膜可在各化工行業(yè)中的重度受污溶液中發(fā)揮效用。由于采用液體電解質(zhì)，其運(yùn)行壽命更長(zhǎng)。同時(shí)，梅特勒-托利多配套ORP傳感器使用的加壓式護(hù)套InFit764可將氧化還原傳感器的性能和使用壽命發(fā)揮到極致，讓傳感器中填充的電解液與過(guò)程介質(zhì)之間保持正壓差，而正壓差會(huì)防止過(guò)程介質(zhì)穿過(guò)隔膜進(jìn)入傳感器，從而避免傳感器受到污染。
在線(xiàn)ORP測(cè)量系統(tǒng)的維護(hù)ORP測(cè)量系統(tǒng)的維護(hù)工作主要集中在傳感器的維護(hù)上，ORP測(cè)量傳感器(鉑或金)，其表面應(yīng)該是光亮的，粗糙的表面使得響應(yīng)速度相對(duì)較慢。針對(duì)受污染的ORP傳感器鉑或金表面需要進(jìn)行清洗活化：無(wú)機(jī)物污染，可將傳感器浸入0.1mol/L稀鹽酸中30分鐘，用純水清洗，再浸入去離子水中6小時(shí)后使用；有機(jī)油污和油膜污染，可用洗滌劑清洗鉑或金表面后用純水清洗，再浸入去離子水中6小時(shí)后使用；如鉑/金表面污染嚴(yán)重形成氧化膜時(shí)，可用牙膏對(duì)鉑或金表面進(jìn)行拋光去除氧化膜，然后用純水清洗，再浸入去離子水中6小時(shí)后使用。
氧化還原緩沖液常被用來(lái)檢查傳感器電位，以判斷ORP傳感器是否正常。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，新的鉑電極都要用ORP標(biāo)準(zhǔn)氧化還原緩沖液檢查傳感器電位。而在使用時(shí)則一般無(wú)需標(biāo)定，直接使用即可。
