Sự khác nhau giữa pH và ORP
Trong khi nói về chất lượng của nước, có hai thuật ngữ được sử dụng thường xuyên để đo lường, đó là độ pH và khả năng oxy hóa-khử (ORP). Thường thì hai thuật ngữ này bị nhầm lẫn là có thể hoán đổi cho nhau hoặc đôi khi giống nhau. Một số người không hiểu sự khác biệt giữa đo pH và ORP. Mặc dù hai thuật ngữ này có một số điểm tương đồng, nhưng các thuật ngữ này khác nhau về phương pháp cụ thể. Bạn có biết sự khác biệt giữa phép đo pH và phép đo ORP là gì không? Bạn có thông thạo các thuật ngữ và thiết bị đo pH và ORP không? Nếu chưa biết thì bây giờ, thì bài viết này là dành cho bạn. Bài đăng này thảo luận về độ pH và ORP riêng lẻ cùng với các thiết bị và kỹ thuật đo lường của chúng.
Tổng quan về pH
Độ pH là thang đo được sử dụng để xác định tính bazơ hoặc độ axit của dung dịch nước. Điều này về cơ bản chỉ ra bản chất của nước về độ axit hoặc độ kiềm. Tỷ lệ pH là đại diện trực tiếp của tỷ lệ các ion hydro (H +) và hydroxyl (OH-) trong dung dịch. Thang đo pH nằm trong khoảng từ 0 đến 14 trong đó 7 là thang trung tính. Nếu giá trị pH thấp hơn 7, nó được cho là có tính axit, ngược lại, cao hơn 7 có nghĩa là nó có bản chất là bazơ. Thang đo pH là thang đo độ dốc màu cho biết màu cụ thể cho một mức độ pH cụ thể để dễ dàng đo lường.
Quy trình đo pH
Việc đo mức độ pH được thực hiện bằng cách sử dụng máy đo pH. Vì pH tỷ lệ thuận với sự trao đổi của ion H + dương và ion OH- âm, máy đo pH sẽ kiểm tra sự tăng hoặc mất của ion H + và OH-. Khi độ pH của nước hoặc dung dịch nước giảm hoặc tăng lên, điều này cho thấy sự mất hoặc tăng gấp mười lần các ion H + hoặc OH-.
Máy đo pH là một thang đo thuật toán để kiểm tra nồng độ của các ion H + và OH-. Nếu nồng độ của ion H + cao hơn ion OH- thì pH <7 có nghĩa là có tính axit và ngược lại. Máy đo pH cho biết pH giảm 1 thang, điều này có nghĩa là dung dịch đã thu được gấp 10 lần ion H + và ngược lại.
Trong công nghệ nước, phép đo pH được sử dụng để dự đoán xem có khả năng nhiễm phốt pho, hóa chất, kim loại, v.v. trong nước hay không. Điều này giúp đảm bảo nước có phù hợp cho các ứng dụng trong nước, thương mại và cho sinh vật biển hay không.
Chỉ số pH được nói nhiều ở những bài viết trước, hơn nữa chúng thông dụng và dễ hiểu hơn nên được đề cập ít hơn. Chúng ta hãy dành nhiều thời gian để tìm hiểu ORP
Tổng quan ORP
ORP là viết tắt của thế oxy hóa-khử của nước (Oxidation-Reduction Potential). Nó còn được gọi là thế oxy hóa khử. Điều này có nghĩa là ORP là thước đo để kiểm tra xem nước có khả năng oxy hóa hoặc khử cao hơn hay không. ORP hoặc tiềm năng oxy hóa khử của nước được kiểm tra bằng cách sử dụng máy đo ORP hoặc máy đo oxy hóa khử. Máy đo ORP về cơ bản kiểm tra sự tăng hoặc mất oxy trong nước. Hãy để chúng tôi thảo luận về cách máy đo ORP và giá trị ORP.
ORP là phép đo khả năng chuyển điện tử (oxy hóa hoặc khử) của một dung dịch, tính bằng milivon. ORP phản ánh thực tế rằng trong một phản ứng hóa học, phản ứng khử và phản ứng oxy hóa là bổ sung cho nhau; cái này không thể xảy ra mà không có cái kia. Nếu cái này trải qua quá trình oxy hóa (mất điện tử) thì cái kia phải nhận các điện tử đó và được cho là bị khử (nhận điện tử).
Quy trình đo ORP
Máy đo ORP bao gồm một điện cực, có chức năng như một đầu dò hoặc một cảm biến để kiểm tra thế oxy hóa khử của nước. Khi các phân tử oxy trong nước liên tục chuyển ion dẫn đến quá trình oxy hóa hoặc khử. Điện cực trong máy đo oxy hóa khử đóng vai trò là chất cho hoặc chất nhận trái với chất lượng của nước. Nếu nước có tính chất oxi hóa thì electron trở thành chất cho hoặc ngược lại. Khi sự chuyển oxy diễn ra, sức điện động sinh ra do sự chênh lệch thế năng. Sức điện động này thay đổi dựa trên tần số trao đổi ion. Sau đó, điện động vi sai được đo bằng máy ghi thủy và được hiển thị bằng máy đo ORP ở giá trị mV.
ORP là thước đo tỷ lệ giữa các hoạt động của các chất oxy hóa và khử trong một dung dịch. Giá trị ORP của một vật liệu cụ thể dẫn đến đầu ra mV dương hoặc âm; giá trị được xác định bởi kích thước của nguyên tử của vật liệu và số lượng electron được tìm thấy trong lớp vỏ electron bên ngoài của nó.
Tầm quan trọng của phép đo ORP là điều cần thiết trong công nghệ nước vì nó được biết đến như một phép đo độ lành mạnh của nước. Vì nước có thể dễ bị ô nhiễm, điều cần thiết là phải được kiểm tra mức ORP. Nước lành mạnh có các chất oxy hóa tạo ra nước có ga, cho thấy giá trị ORP dương. Nước bị ô nhiễm hóa học có thể chứa natri, chì, clo, ô nhiễm làm cho nước bị khử, có thể tạo ra tác hại của các gốc tự do.
Lưu ý: Mặc dù pH và ORP là hai yếu tố khác nhau, điều quan trọng cần lưu ý là pH không bị ảnh hưởng bởi ORP nhưng ORP bị ảnh hưởng bởi giá trị pH và sự ô nhiễm hóa học của nước.
Bây giờ pH và ORP đã được phân biệt và chức năng của các thiết bị đo lường riêng lẻ được thảo luận, bạn nên mua máy đo ORP và máy đo pH để kiểm tra chất lượng nước chính xác.
Ý nghĩa của chỉ số ORP
Một định nghĩa đơn giản cho ORP là khả năng chuyển điện tử của dung dịch được gọi là quá trình oxy hóa hoặc khử, được tính bằng milivôn. Phép đo ORP là phép đọc hiệu điện thế giữa điện cực đo và điện cực so sánh. Tùy thuộc vào dung dịch đang được đo, các điện cực ORP sẽ đóng vai trò là chất cho điện tử hoặc chất nhận điện tử.
ORP tương tự như pH ở chỗ pH cho biết dung dịch có tính axit hoặc bazơ như thế nào dựa trên hoạt động của ion hydro trong dung dịch và ORP cho biết trạng thái khử-oxy hóa của dung dịch dựa trên hoạt động chung của điện tử trong dung dịch.
Hình dưới đây là một phần của thang đo ORP điển hình. Dải đầy đủ thường là 1500 mV đến -1500 mV. Cũng giống như với pH, tất cả các điện cực ORP được thiết kế để tạo ra 0 mV ở pH 7. Khi chúng ta nhìn vào thang pH, một axit được định nghĩa là một chất có khả năng giải phóng các ion hydro và một bazơ là một chất có khả năng hấp thụ các ion hydro.
Do đó, mọi axit đều có bazơ bổ sung của nó. Khi bạn nhìn vào thang đo pH ở 0 mV, dung dịch đó là trung tính (nó không có tính axit hoặc kiềm), nhưng khi bạn di chuyển trên 0 mV, dung dịch được coi là có tính axit và khi bạn di chuyển dưới 0 mV, dung dịch được coi là có tính kiềm hoặc ba zơ. Một số chất lỏng thông thường và giá trị ORP tương ứng của chúng được thể hiện trong hình trên.
Soda (Sprite) được biết là có giá trị pH khoảng 2; được hiển thị ở đây giá trị ORP tương ứng cho soda là khoảng 400 mV (gần 500mV). Chỉ ra rằng số đọc mV dương (hoặc dưới độ pH 7) có liên quan đến điện tích của ion Hydro H + và dung dịch được cho là có tính axit. Khi mV âm (hoặc pH cao hơn 7) được liên kết với điện tích của ion Hydroxyl OH-, và dung dịch được cho là có tính kiềm hoặc bazơ.
Không giống như pH, giá trị ORP bị ảnh hưởng bởi tất cả các chất oxy hóa và khử, không chỉ axit và bazơ chỉ ảnh hưởng đến phép đo pH. Vì ORP là phép đo trực tiếp các điện tử chuyển tiếp trong các phản ứng Ôxy hóa-Khử, trong điều kiện ôxy hóa, đầu dò đo sẽ mất các điện tử vào dung dịch, điều này tạo ra một điện thế dương; trong một môi trường khử, các điện tử được tặng cho đầu dò, tạo ra một điện thế âm. Vì chất khử có khả năng nhận điện tử và chất oxi hóa có khả năng mất điện tử; có thể nói rằng chất khử càng mạnh thì giá trị ORP càng âm, và chất oxi hóa càng mạnh thì giá trị ORP càng dương.
Nào chúng ta hãy ví dụ cụ thể 1 vài trường hợp cho dễ hiểu. Ví dụ như sau:
Dung dịch axit pemanganat có tính oxi hóa mạnh: nó hút mạnh các điện tử từ điện cực REDOX nên điện thế REDOX rất dương.
Ngược lại với điều đó, các dung dịch Sulfite có tính khử mạnh. Nó đẩy các electron vào điện cực, do đó, thế REDOX là cực âm.
Trong khi pH là thước đo cụ thể của nồng độ ion Hydro trong dung dịch, ORP chỉ cung cấp các thước đo tương đối của các hóa chất và không thể phân biệt chúng với nhau. mặc dù ORP không phải là ion cụ thể, nó là một phương pháp rẻ tiền và hữu ích để kiểm soát và giám sát hoạt động của các hợp chất khác nhau như clo, ozon, brom, xyanua, cromat và nhiều hợp chất khác.
ORP chuẩn so với ORP được bù pH (rH)
ORP đo tỷ lệ hoạt động của các loại oxy hóa và khử trong một dung dịch. Đây là thước đo khả năng oxy hóa hoặc khử của dung dịch đối với một chất khác. Khi chất oxy hóa được thêm vào quy trình, nó “đánh cắp” các điện tử từ bề mặt của điện cực đo ORP, khiến nó trở nên tích điện dương hơn. Tiếp tục thêm chất oxy hóa tạo ra điện áp dương ngày càng cao. Vai trò của hệ thống ORP là đo các điện áp cực nhỏ này được tạo ra trên một mạch được tạo thành bởi điện cực đo (cực dương của mạch, thường là bạch kim) và điện cực so sánh (cực âm, điện cực so sánh), được nhúng trong dung dịch.
Hệ thống ORP thường chắc chắn, nhưng có một số hạn chế. Ví dụ, khi ORP được sử dụng với hệ thống vệ sinh dựa trên clo, nó sẽ không cho biết nồng độ clo tính bằng phần triệu. Tuy nhiên, nó sẽ chỉ ra hiệu quả của clo như một chất oxy hóa. ORP có thể được sử dụng để chỉ ra hoạt động của clo trong dung dịch. Vì việc bổ sung clo làm tăng khả năng oxy hóa của nước, phép đo ORP cung cấp một chỉ số hữu ích về lượng clo hoạt tính hiện có. Điều này rất quan trọng khi clo được sử dụng làm chất diệt khuẩn để kiểm soát sự phát triển của tảo trong quá trình này. Tuy nhiên, có một nhược điểm là sự thay đổi pH cũng ảnh hưởng đến khả năng oxy hóa của clo có sẵn và giá trị ORP thu được.
Dưới giá trị 1,9 pH, clo tồn tại dưới dạng phân tử diatomic (Cl2) trong nước. Khi độ pH tăng trên 1,9, clo sẽ oxy hóa nước để tạo ra HOCl và chỉ số milivôn ORP sẽ giảm xuống. Khi giá trị pH tiếp tục tăng, HOCl tiếp tục phân ly thành OCl- trên độ pH là 7,3.
HOCl hoạt động hơn OCl- có giá trị ORP cao hơn. Vì vậy, khi độ pH tăng lên, cảm biến ORP sẽ phát hiện sự giảm giá trị phản ánh sự giảm HOCl. Do đó, nếu chúng ta đang sử dụng ORP để theo dõi mức Cl2 diatomic, chúng ta sẽ có một số đọc mV lớn để bắt đầu, nhưng khi nó bị oxy hóa với nước phản ứng với Canxi Thiosulfite để tạo thành muối, số đọc mV sẽ giảm.
Vì ORP thay đổi theo sự thay đổi pH, cũng như sự thay đổi nồng độ clo, chúng ta phải bù đắp cho các tác động của bất kỳ sự thay đổi pH nào. Điều này có thể được thực hiện bằng cách đo pH và ORP độc lập với nhau và sau đó tính toán ảnh hưởng của sự thay đổi pH lên ORP bằng cách sử dụng công thức và đồ thị. Một phương pháp đơn giản và trực tiếp hơn là bù đắp cho sự thay đổi pH bằng cách thay thế điện cực chuẩn Ag / AgCl thường được sử dụng bằng điện cực đo pH. Đây được gọi là ORP được bù pH (rH).
Vì đầu ra điện cực đo pH thay đổi khi pH của quá trình thay đổi, nó hoạt động như một tham chiếu chuyển động loại bỏ bất kỳ sự thay đổi nào về pH và chỉ để lại giá trị mV do sự thay đổi mức clo diatomic (Cl2).
>>> Xem thêm về bài viết Liên quan đến pH thấp trong nước, ảnh hưởng pH thấp đến cơ thể như thế nào?
>>> Xem thêm bài viết: Liên quan đến pH cao trong nước
Nếu Quý khách gặp vấn đề về pH và ORP trong nước, xin liên hệ ngay với chúng tôi theo thông tin sau:
CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG KHANG NGỌC
Địa chỉ
Trụ sở chính:
Số 86 Đường Đông Hồ – Phường 4 – Quận 8 – Tp Hồ Chí Minh
Tel: 028. 37584648 –
Mobile: 0916.926.367
Chi nhánh:
Số C7/30C14 – Đường Phạm Hùng – Xã Bình Hưng – Huyện Bình Chánh – Tp Hồ Chí Minh
Tel: 028.37584648 – 028. 62755032
Fax: 028.37583936
Mobile: 0916.926.367
Kho hàng và xưởng cơ điện:
Số 17 – Đường Phạm Hùng – Xã Phước Lộc – Huyện Nhà Bè – Tp Hồ Chí Minh.
Website
https://khangngoc.business.site/?m=true
Doanh Nghiệp