浅析普罗名特PH/ORP电极的影响因素

普罗名特PH/ORP电极可由多种金属制造，如镍、铜、银、铱、铂、金等由离子晶格结构组成，电子可在晶格内部运动，它们还会因同种离子的存在而产生电位差。 列出6 种金属的标准电位值，铂与金的ORP 值较高，测量的灵敏度更高，与其他ORP 电极相比，铂和金贵金属的离子平衡活度中氧化还原电位时极低，故对ORP 的测量几乎没有造成任何影响；铂可形成纯化的表面，且表面易生成含氧的表层，从而使电极标准电位增高；这种氧化物/氢氧化物层主要由PtQ 或Pt(OH)2构成，只有在确定临界ORP 以上时，氧的化学吸附作用才开始，随电位增加表面保护层的厚度也增加，在大多数情况下，只达到单分子层的厚度。从可知，铂Eh>1200mv 时，铂离子活度>1M，铂电极是ORP 测量的理想传感器，此外也可使用金电极测量。
普罗名特PH/ORP电极交换电流密度
(1)影响机理
在所有电化学过程中，电子要从电极材料转移到样品溶液中，同样，溶液中的电子也向电极上转移。设电极流向溶液的电流为i+，溶液流向电极的电流为i-，在平衡状态下两者大小相等，其模数称为交换电流密度io：io=i+=i-=A/cm2 (8)交换电流密度在很大程度上取决于电极材料、氧化还原体系及其在样品溶液中的浓度。为对交流电流密度间的关系进行正确比较，选取1cm2 的电极面积和1g 分子浓度的溶液，这样得出的被认为是标准条件下的交换电流密度ioo，其数值范围为10～10-2/cm2。图2 说明了交换电流密度的重要性。当ORP 正确时，才具有高的交换电流密度i，此时i+和i-都较高，所测出的ORP 值重复性好，响应快；当ORP 不正确时，只有较低交换电流密度io, 此时i+和i-都较小，所测出的ORP 值重复性差，响应慢。从而可看出，io 对的大小对ORP 测量值的影响。
(2)电极材料的影响
影响交换电流密度主要的因素是电极材料，所以ORP 测量的电极都需特殊材料制造。
(a)金属电极材料当选用金属材料为Ag、Cu、Ni、Fe 等时，金属对其本身离子的存在有反应，所以ioo 值常常很低，以致于这类材料制作的电极没有实际测量ORP 的作用。
(b)铂和金
因铂表面化学吸附的氧气而产生的单分子“氧化物”层是导电的，不影响电极ORP 测量的灵敏度，并保持电极电位的较高值，在样品溶液氧化还原电位已下降时仍如此。但是，在较低ORP 溶液中测量时响应迟缓；表面粗糙的铂电极比表面光滑的铂电极能吸附更多的氧，响应更滞缓，所以宜使用表面光滑或抛过光的铂电极。金的表面吸氧性远远低于铂，所以有的场合更适宜用金。金在城市污水和工业废水这类含盐的浓溶液中，能形成氰化物和卤化物，并且溶液中存在氧，金也会很快被腐蚀，但铂耐腐蚀能力比金强得多。此外，铂比金的交换电流密度更大，所以对于天然水ORP 测定，铂比金电极更佳，铂还有较高的催化能力，使测量溶液能较快建立平衡，获得较为的测量，如镀有海绵状铂的铂/氢电极就可在一般室温下进行高度ORP 检测。一般ORP 测量中，强氧化性溶液使用金电极，氧化性溶液(含有氟化物)、天然水(江河湖塘)以及其他溶液使用铂电极。