ORP چیست؟
به اندازه گیری میزان تمایل یک ماده شیمیایی به اکسایش و یا کاهش یک ماده شیمیایی دیگر پتانسیل اکسایش و کاهش گفته می شود که اغلب برحسب میلی ولت بیان می شود. در حسگر ORP از یک الکترود پتانسیل سنج و یک الکترود مرجع استفاده شده است. مفهوم حاکم بر الکترود پتانسیل سنج بر پایه قراردادن یک الکترود فلزی خنثی ( پلاتینیوم، نقره،طلا و … ) می باشد. که به واسطه مقاومت پایین آن الکترون را از کاهنده می گیرد و یا به اکسنده منتقل می نماید. این انتقال الکترون باعث بوجود آمدن جریانی می شود که متناسب با ORP محلول است.
ORP مخفف Oxidation-Reduction Potential است.
کاربردهای ORP در صنعت آب و فاضلاب
بسیاری از واکنش های شیمیایی مورد استفاده در حوزه تصفیه آب و فاضلاب بر پایه واکنش های اکسایش و کاهش می باشد می توان با تعیین مقدار پتانسیل اکسایش و کاهش زمان اتمام واکنش ها، مقدار غلظت ماده اولیه و شرایط بهینه را برای آن بدست آورد.
پتانسیل اکسایش و کاهش برای کنترل و تعیین مقدار واکنش پذیری مواد در کنار هم کاربرد دارند بدین وسیله سنجش پتانسیل اکسایش و کاهش نه تنها انجام پذیری واکنش مشخص می شود بلکه میزان اشتیاق و تمایل به انجام واکنش نیز معین می شود.
ORP کاربردهای فراوانی در صنعت آب و فاضلاب دارد که می توان به استفاده از آن برای کنترل
- واکنش های تخریب سیانید
- کلرزدایی
- کاهش غلظت کرومات
- تولید سفیدکننده های هیپوکلریت
- کنترل کلرین دی اکساید
- کلرین توسط بی سولفیت
- کنترل فعالیت ها و رشد میکروبی در کلرزنی استخرها
- برج خنک کننده
و موارد دیگر میتوان اشاره کرد.
دامنه ORP از ۱۰۰۰ تا ۲،۰۰۰ متغیر است و واحدها mV هستند. از آنجا که ازن یک اکسید کننده است ، ما فقط نگران سطح ORP مثبت هستیم (بالای ۰ میلی ولت).
| سطح ORP براساس mv | شمارش کلی فرم ها در 100 میلی لیتر |
|---|---|
| 200 | 300 |
| 300 | 36 |
| 400 | 3 |
| 600 | 0 |
شاخص ORP مستقیماً مقدار کلر موجود در آب ( یا عوامل اکسید کننده دیگر در آب ) را اندازه نمی گیرد. بلکه میزان فعالیت و یا پتانسیل عملیات ضدعفونی را نشان می دهد. اما اگر بار آلودگی موجود در آب، دما و pH آب ثابت باشند، بین ORP و مقدار کلر موجود در آب رابطه مستقیمی وجود خواهد داشت.
بعنوان مثال حداقل مقدار ORP در استخر و جکوزی که توصیه شده است، مقدار 650 میلی ولت می باشد. با افزایش میزان آلودگی و یا کاهش مقدار کلر در استخر، مقدار ORP نیز کاهش می یابد. همانطور که اشاره شد، در این وضعیت می بایست مقداری کلر برای افزایش ORP بصورت خودکار و یا دستی به استخر اضافه شود.
سنسورهای ORP با اندازه گیری اکسیژن محلول کار می کنند. آلودگی های بیشتر موجود در آب منجر به اکسیژن کمتری می شوند زیرا ارگانیک ها اکسیژن را مصرف می کنند و سطح ORP پایین تر می آید. هرچه سطح ORP بالاتر باشد ، توانایی بیشتری در از بین بردن آلاینده های خارجی مانند میکروب ها یا آلاینده های مبتنی بر کربن وجود دارد. جدول زیر سطوح ORP را برای برنامه های مختلف مشخص می کند.
| ردیف | سطح ORP (mv) | کاربرد |
|---|---|---|
| 1 | 0-150 | بدون استفاده عملی |
| 2 | 150-250 | پرورش آبزیان |
| 3 | 250-350 | برج های خنک کننده |
| 4 | 400-475 | استخر شنا |
| 5 | 450-600 | استخر گرم |
| 6 | 600 | ضدعفونی آب |
| 7 | 800 | استرلیزه کردن آب |
معایب
- ORP را نمی توان به عنوان یک نشانگر مستقیم باقیمانده ازن محلول استفاده کرد ، به جز در کاربردهای آب تمیز.
مزایا
- ORP یک معیار مناسب از توانایی ازن در انجام یک کار شیمیایی است. پراب ها می توانند فشارهای پردازشی را در بیش از ۳۰ PSI تحمل کنند.
ORP و ازن ژنراتور
در یک سیستم که آب تمیز است، ORP برای اندازه گیری میزان ازن بخوبی عمل میکند. اما در آب های کثیف نتایج آن کاملا درست نمی باشد.