淺析普(pu)羅(luo)名特PH/ORP電極的(de)影響(xiang)因(yin)素(su)

普羅(luo)名特PH/ORP電極可由多(duo)種(zhong)金屬(shu)制(zhi)造(zao)，如(ru)鎳、銅、銀、銥(yi)、鉑(bo)、金(jin)等由離(li)子晶(jing)格(ge)結(jie)構組成(cheng)，電子(zi)可在晶(jing)格(ge)內部運動(dong)，它(ta)們還會(hui)因(yin)同(tong)種(zhong)離子(zi)的(de)存在而產生電(dian)位(wei)差。 列出(chu)6 種(zhong)金屬(shu)的(de)標準電(dian)位(wei)值(zhi)，鉑(bo)與(yu)金的(de)ORP 值(zhi)較高(gao)，測(ce)量(liang)的(de)靈(ling)敏(min)度更高(gao)，與(yu)其他(ta)ORP 電(dian)極(ji)相比，鉑(bo)和(he)金(jin)貴(gui)金屬(shu)的(de)離(li)子平(ping)衡(heng)活度中氧(yang)化還原(yuan)電(dian)位(wei)時極(ji)低，故對ORP 的(de)測(ce)量(liang)幾乎(hu)沒有(you)造(zao)成(cheng)任何(he)影響(xiang)；鉑(bo)可(ke)形(xing)成(cheng)純(chun)化的(de)表面(mian)，且(qie)表面(mian)易生成含氧(yang)的(de)表層(ceng)，從而使電極標準電(dian)位(wei)增高(gao)；這種(zhong)氧(yang)化物(wu)/氫氧(yang)化物(wu)層主要(yao)由PtQ 或Pt(OH)2構成，只(zhi)有(you)在確定臨界(jie)ORP 以上(shang)時，氧(yang)的(de)化學吸附(fu)作(zuo)用才開(kai)始(shi)，隨電位(wei)增加表面(mian)保護(hu)層的(de)厚(hou)度也增加，在大多(duo)數(shu)情(qing)況下，只達到(dao)單(dan)分(fen)子(zi)層(ceng)的(de)厚(hou)度。從可(ke)知，鉑(bo)Eh>1200mv 時，鉑(bo)離(li)子活度>1M，鉑(bo)電(dian)極是ORP 測(ce)量(liang)的(de)理想(xiang)傳(chuan)感器，此(ci)外也可使用金電(dian)極測(ce)量(liang)。
普羅(luo)名特PH/ORP電極交換電流密度
(1)影響(xiang)機理
在所有(you)電化學過(guo)程(cheng)中，電子(zi)要(yao)從電(dian)極材(cai)料(liao)轉(zhuan)移(yi)到(dao)樣品(pin)溶(rong)液中，同(tong)樣，溶(rong)液中的(de)電(dian)子也向電(dian)極上(shang)轉(zhuan)移(yi)。設電極流向溶(rong)液的(de)電(dian)流為i+，溶(rong)液流向(xiang)電極(ji)的(de)電(dian)流為i-，在平(ping)衡(heng)狀(zhuang)態下兩者(zhe)大小相等，其(qi)模數(shu)稱為(wei)交換電流密度io：io=i+=i-=A/cm2 (8)交換電流密度在很大程度上(shang)取(qu)決(jue)於(yu)電(dian)極(ji)材料(liao)、氧(yang)化還原(yuan)體(ti)系及其在樣品(pin)溶(rong)液中的(de)濃(nong)度。為對交流電流密度間(jian)的(de)關(guan)系進行正確比較，選(xuan)取(qu)1cm2 的(de)電(dian)極面(mian)積和(he)1g 分(fen)子(zi)濃(nong)度的(de)溶(rong)液，這樣得(de)出的(de)被(bei)認為(wei)是(shi)標準條(tiao)件下的(de)交換電流密度ioo，其數(shu)值(zhi)範圍為10～10-2/cm2。圖(tu)2 說(shuo)明了(le)交換電流密度的(de)重(zhong)要性。當ORP 正確時，才(cai)具有(you)高(gao)的(de)交換電流密度i，此(ci)時i+和(he)i-都較高(gao)，所測(ce)出(chu)的(de)ORP 值(zhi)重(zhong)復性(xing)好，響(xiang)應(ying)快；當ORP 不正確時，只(zhi)有(you)較低(di)交換電流密度io, 此(ci)時i+和(he)i-都較小(xiao)，所測(ce)出(chu)的(de)ORP 值(zhi)重(zhong)復性(xing)差，響(xiang)應(ying)慢。從而可看(kan)出，io 對的(de)大小對ORP 測(ce)量(liang)值(zhi)的(de)影響(xiang)。
(2)電(dian)極(ji)材(cai)料(liao)的(de)影響(xiang)
影響(xiang)交換電流密度主要(yao)的(de)因(yin)素(su)是電極(ji)材(cai)料(liao)，所以ORP 測(ce)量(liang)的(de)電(dian)極都需(xu)特殊材料(liao)制(zhi)造(zao)。
(a)金(jin)屬(shu)電(dian)極材料(liao)當(dang)選(xuan)用金屬(shu)材(cai)料(liao)為(wei)Ag、Cu、Ni、Fe 等(deng)時，金(jin)屬(shu)對其本(ben)身(shen)離子(zi)的(de)存在有(you)反(fan)應(ying)，所以ioo 值(zhi)常(chang)常(chang)很低(di)，以致(zhi)於這(zhe)類材料(liao)制(zhi)作(zuo)的(de)電(dian)極沒有(you)實際(ji)測(ce)量(liang)ORP 的(de)作(zuo)用。
(b)鉑(bo)和(he)金(jin)
因鉑(bo)表面(mian)化學吸附(fu)的(de)氧(yang)氣而產生的(de)單(dan)分(fen)子(zi)“氧(yang)化物(wu)”層是(shi)導電(dian)的(de)，不(bu)影響(xiang)電(dian)極(ji)ORP 測(ce)量(liang)的(de)靈(ling)敏(min)度，並保持電極電(dian)位(wei)的(de)較高(gao)值(zhi)，在樣品(pin)溶(rong)液氧(yang)化還原(yuan)電(dian)位(wei)已(yi)下降時仍如(ru)此(ci)。但(dan)是(shi)，在較低(di)ORP 溶(rong)液中測(ce)量(liang)時響(xiang)應(ying)遲(chi)緩(huan)；表面(mian)粗(cu)糙的(de)鉑(bo)電(dian)極比表面(mian)光(guang)滑(hua)的(de)鉑(bo)電(dian)極能吸附(fu)更多(duo)的(de)氧(yang)，響(xiang)應(ying)更滯緩(huan)，所以宜(yi)使用表面(mian)光(guang)滑(hua)或拋過(guo)光(guang)的(de)鉑(bo)電(dian)極。金的(de)表面(mian)吸氧(yang)性遠遠低於鉑(bo)，所以有(you)的(de)場(chang)合更適(shi)宜(yi)用金。金(jin)在城(cheng)市(shi)汙(wu)水和(he)工(gong)業(ye)廢水這類含鹽(yan)的(de)濃(nong)溶(rong)液中，能(neng)形(xing)成(cheng)氰化物(wu)和(he)鹵化物(wu)，並且(qie)溶(rong)液中存在氧(yang)，金也會很(hen)快被(bei)腐蝕(shi)，但(dan)鉑(bo)耐腐(fu)蝕(shi)能(neng)力(li)比金(jin)強(qiang)得(de)多(duo)。此(ci)外，鉑(bo)比金(jin)的(de)交換電流密度更大，所以對於天(tian)然水ORP 測(ce)定(ding)，鉑(bo)比金(jin)電(dian)極更佳，鉑(bo)還(hai)有(you)較高(gao)的(de)催(cui)化能力(li)，使測(ce)量(liang)溶(rong)液能較快建立平(ping)衡(heng)，獲得(de)較為(wei)的(de)測(ce)量(liang)，如(ru)鍍有(you)海綿狀(zhuang)鉑(bo)的(de)鉑(bo)/氫電(dian)極(ji)就可(ke)在壹般(ban)室(shi)溫下進行高(gao)度ORP 檢測(ce)。壹(yi)般(ban)ORP 測(ce)量(liang)中，強(qiang)氧(yang)化性溶(rong)液使用金電(dian)極，氧(yang)化性溶(rong)液(含有(you)氟化物(wu))、天然水(江(jiang)河(he)湖塘)以及(ji)其他溶(rong)液使用鉑(bo)電(dian)極。