- ออกซิเดชันคือการสูญเสียอิเล็กตรอน ดังนั้นตัวออกซิไดซ์จึงรับอิเล็กตรอนจากโมเลกุลอื่น
- การรีดิวซ์คือการได้รับอิเล็กตรอน ดังนั้นรีดิวเซอร์จึงบริจาคอิเล็กตรอนให้กับโมเลกุลอื่น
โออาร์พีถูกวัดเป็นแรงดันไฟฟ้าเดียวในหน่วยมิลลิโวลต์ (mV) ตัวออกซิไดเซอร์มีค่า ORP เป็นบวก ในขณะที่รีดิวเซอร์มีค่า ORP เป็นลบ
ดังนั้นในบางครั้งจึงสามารถใช้ ORP เพื่อติดตามมลพิษทางโลหะในน้ำบาดาลหรือน้ำผิวดิน หรือเพื่อกำหนดปริมาณคลอรีนของน้ำเสียที่ปล่อยออกมา อย่างไรก็ตาม ORP เป็นการวัดที่ไม่เฉพาะเจาะจง กล่าวคือศักย์ที่วัดได้นั้นสะท้อนถึงผลกระทบของสารที่ละลายทั้งหมดในตัวกลาง เนื่องจากปัจจัยนี้ การวัดค่า ORP ในน้ำในสิ่งแวดล้อมที่ค่อนข้างสะอาด (พื้นดิน พื้นผิว ปากน้ำ และในทะเล) มีค่าจำกัดเท่านั้น เว้นแต่ทราบว่ามีสปีชีส์รีดอกซ์ที่ออกฤทธิ์เด่นอยู่
คุณค่าของรีดอกซ์ในการกำหนดปริมาณน้ำในสิ่งแวดล้อมจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากผู้ใช้มีความรู้หรือประวัติของไซต์ โดยทั่วไป ข้อมูล ORP จะมีประโยชน์มากขึ้น หากใช้เป็นตัวบ่งชี้เมื่อเวลาผ่านไป และ/หรือร่วมกับพารามิเตอร์ทั่วไปอื่นๆ เพื่อช่วยพัฒนาภาพรวมของคุณภาพน้ำที่กำลังทดสอบ ดูรายละเอียดเพิ่มเติม www.neonics.co.th/หมวดหมู่สินค้า/orp-meter
การประยุกต์ใช้การวัด ORP
หนึ่งในการใช้งานประยุกต์ใช้ของ ORP คือการฆ่าเชื้อในน้ำ ตัวอย่างเช่นแหล่งน้ำดื่มในเขตเทศบาลใช้ตัวออกซิไดซ์อย่างแรงเช่นคลอรีนเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่นๆ และเพื่อป้องกันการเติบโตของพวกมันในระบบท่อน้ำ
ค่า ORP ที่สูงขึ้นสัมพันธ์กับความเข้มข้นของสารฆ่าเชื้อที่สูงขึ้น ดังนั้น ORP จึงถูกใช้เพื่อตรวจสอบและควบคุมระดับสารฆ่าเชื้อในแหล่งน้ำ ในสระว่ายน้ำและสปา ยาฆ่าเชื้อถูกใช้เพื่อฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่อาจส่งโรคได้ ในสระว่ายน้ำกลางแจ้งและหอทำความเย็น ยาฆ่าเชื้อยังใช้เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของสาหร่าย
นอกจากนี้ ORP ยังใช้สำหรับตรวจสอบและควบคุมปฏิกิริยาลดการเกิดออกซิเดชันจำนวนมากในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น ในระบบอุตสาหกรรมอัตโนมัติ ORP มักใช้เพื่อรักษาสารเคมีออกซิไดซ์ที่มากเกินไปเล็กน้อย เช่น คลอรีน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโอโซน หรือสารเคมีที่ลดปริมาณ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และโซเดียมซัลไฟต์
ในการบำบัดน้ำเสีย ORP ใช้เพื่อกำหนดประเภทของกระบวนการทางจุลินทรีย์ที่เกิดขึ้น และเพื่อช่วยผู้ปฏิบัติงานจัดการระบบบำบัดน้ำเสียโดยส่งเสริมหรือป้องกันปฏิกิริยาบางอย่าง ตัวอย่างเช่น อาจมีการควบคุม ORP ในส่วนต่างๆ ของระบบเพื่อย่อยอินทรียวัตถุ กำจัดไนเตรตหรือฟอสฟอรัส และควบคุมกลิ่น
เนื่องจากค่า ORP ต่ำบ่งบอกถึงสภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน ORP จึงสามารถใช้ตรวจจับกิจกรรมของจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนในสิ่งแวดล้อมได้ เช่น ในคอลัมน์น้ำหรือในตะกอน นอกจากนี้ยังสามารถใช้ ORP เพื่อระบุความอิ่มตัวของดิน ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการทำแผนที่พื้นที่ชุ่มน้ำ
ในการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ การวัดค่า ORP สามารถมองได้ว่าเป็นการขยายมาตราส่วนออกซิเจนละลายน้ำ (DO)[1] เครื่องวัด DO สามารถครอบคลุมช่วงของสภาวะแอโรบิก แต่ไม่สามารถระบุได้ว่าสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจนลดลงเพียงใด ในทางกลับกัน มาตราส่วน ORP ครอบคลุมเงื่อนไขการลดขนาดต่างๆ ด้วยเหตุนี้ ORP สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับเคมีของสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจน เช่น ประเภทของกระบวนการของจุลินทรีย์ในตะกอนหรือปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับสารมลพิษในชั้นหินอุ้มน้ำที่ปนเปื้อน
นอกจากนี้ยังสามารถใช้ ORP ร่วมกับเซ็นเซอร์ DO แบบเมมเบรนเพื่อระบุสภาวะที่การวัด DO อาจผิดพลาด ภายใต้สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน เซ็นเซอร์ DO ชนิดเมมเบรนอาจให้ค่าที่อ่านผิดพลาดได้หากมีซัลไฟด์ หากการวัดค่า ORP บ่งชี้ถึงสภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน การวัดค่า DO เชิงบวกที่นำมาจากเซ็นเซอร์ประเภทนี้ควรได้รับการพิจารณาว่าต้องสงสัย
บทสรุป
ORP คือการวัดสภาวะออกซิไดซ์และรีดิวซ์อย่างรวดเร็วและราคาไม่แพงในสภาพแวดล้อมหรือระบบ ทำให้การวัดค่า ORP เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย ซึ่งสภาวะการเกิดออกซิไดซ์และการลดจะแตกต่างกันไป ORP มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การเฝ้าติดตามที่เป็นกิจวัตรหรือต่อเนื่อง ซึ่งการทดสอบสารเคมีที่ช้าและมีราคาแพงกว่าจะไม่สามารถทำได้จริง
บทความที่เกี่ยวข้อง