ph值和orp的關係

2020-12-01 電子發燒友

ph值和orp的關係

發表於 2018-03-20 16:14:51

ph值

　　pH值（即：氫離子濃度指數，potentialofhydrogen）是衡量水體酸鹼度的一個值，亦稱氫離子濃度指數、酸鹼值，是溶液中氫離子活度的一種標度，也就是通常意義上溶液酸鹼程度的衡量標準。pH值在醫學、化學、農業上都有廣泛的用途。pH值是指溶液中氫離子的總數和總物質的量的比。它的數值俗稱pH值。表示溶液酸性或鹼性程度的數值，即所含氫離子濃度的常用對數的負值。

氫離子活度指數的測定，定性方法可通過使用pH指示劑、pH試紙測定，而定量的pH測量需要採用pH計來進行測定。

為了便於理解和說明pH，首先闡述一下水的電離和水的離子積常數。

水的電離：水是一種極弱的電解質，可以發生微弱的電離，其電離方程式為：2H₂O≒H₃O⁺+OH⁻，簡寫為H₂O≒H⁺+OH⁻，是一個吸熱過程。水的電離受溫度影響，加酸加鹼都能抑制水的電離。水的電離是水分子與水分子之間的相互作用而引起的，因此極難發生。實驗測得，25℃時1L純水中只有1×10⁻⁷mol的水分子發生電離。由水分子電離出的H⁺和OH⁻數目在任何情況下總相等。25℃時，純水中［H⁺］=［OH⁻］=1×10⁻⁷mol/L。

水的離子積常數：［H⁺］·［OH⁻］=KW，其中KW稱作水的離子積常數，簡稱水的離子積；［H⁺］和［OH⁻］是分別是指整個溶液中氫離子和氫氧根離子的總物質的量濃度。KW只隨溫度變化而變化，是溫度常數。如25℃，［H⁺］=［OH⁻］=1×10⁻⁷mol/L，KW=1×10⁻¹⁴；100℃時，［H⁺］=［OH⁻］=1×10⁻⁶mol/L，KW=1×10⁻¹²。

溶液酸性、中性或鹼性的判斷依據是：［H⁺］和［OH⁻］的濃度的相對大小．在任意溫度時溶液［H⁺］》［OH⁻］時呈酸性，［H⁺］=［OH⁻］時呈中性，［H⁺］《［OH⁻］時呈鹼性．但當溶液中［H⁺］、［OH⁻］較小時，直接用［H⁺］、［OH⁻］的大小關係表示溶液酸鹼性強弱就顯得很不方便．為了免於用氫離子濃度負冪指數進行計算的繁瑣，數學上定義pH為氫離子濃度的常用對數負值，即：pH=-lg［］。在pH的計算中［H⁺］指的是溶液中氫離子的物質的量濃度，單位為mol/L，在稀溶液中，氫離子活度約等於氫離子的濃度，可以用氫離子濃度來進行近似計算。

生活中的pH值

pH值1到2之間的是洗廁靈

pH值2到3之間的是檸檬，醋

pH值3是蘋果

pH值3到4是橘子

pH值4到5是醬油

pH值6是西瓜，胡蘿蔔

pH值6帶7之間的是牛奶

pH值7到8之間是雞蛋清

pH值8到9之間是牙膏

pH值10是肥皂

pH值11是草木灰水

pH值12到13之間是廚房的清潔劑

pH值是水溶液最重要的理化參數之一。凡涉及水溶液的自然現象。化學變化以及生產過程都與pH值有關，因此，在工業、農業、醫學、環保和科研領域都需要測量pH值。

orp

氧化還原電位，簡稱ORP或Eh。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，它表徵介質氧化性或還原性的相對程度。ORP測量電極可由多種金屬製造，如鎳、銅、銀、銥、鉑、金等由離子晶格結構組成，電子可在晶格內部運動，它們還會因同種離子的存在而產生電位差。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進行電子吸收或釋放的電極，該敏感層是一種惰性金屬，通常是用鉑和金來製作。

ORP適用範圍

工業汙水處理

使用於水處理上的氧化還原系統，主要是鉻酸的還原與氰化物的氧化。廢水中如果添加二硫化鈉或二氧化硫可使六價的鉻離子變成三價的鉻子。若添加氯或次氯酸鈉可用來氧化氰化物，隨後是氯化氰的水解，形成氰酸鹽。這種化學反應過程叫氧化還原反應系統。氧化還原電位就是電子活性的測量，這與測量氫離子活性的辦法很相似。

水的消毒與應用

氧化還原電極能衡量對遊泳池水、礦泉水及自來水的消毒效果。因為水中大腸菌的殺菌效果受到氧化還原電位影響，所以氧化還原電位是水質的可靠指標。如果池水和礦泉水中的氧化還原電位值等於或高於650mv，則表示其中的含菌量是可以接受的。

土壤ORP變化

觀察土壤中ORP的動態變化等

例如水稻土灌水種稻以後，土壤的氧化還原狀況發生了劇烈的變化。有一種水稻土從耕作層看，灌水前一般維持在450-650mV。灌水後ORP迅速下降，到了有機質旺盛分解期ORP下降到負200mV至100mV，施用多量新鮮綠肥時，甚至可降到負300mV。以後又回升，一般維持在0-200mV。水稻收穫前，土壤落幹，ORP又回升到450mV以上（摘自于天仁等著，水稻土的物理化學）。

其他領域的應用

海洋勘探、生物工程、環境保護、釀酒工業等國民經濟各部門都得到了廣泛的應用。