Měření redoxního potenciálu – jak se vyvarovat nejčastějším chybám?

Co je to redoxní potenciál? Definice

Redox nebo ORP (oxidačně-redukční potenciál) je měřítkem potenciálu kapaliny podstoupit chemickou reakci známou jako oxidace nebo redukce. Redox potenciál řídí jakoukoli oxidační nebo redukční reakci. Je také ukazatelem kvality vody.

S redoxními reakcemi se setkáváme každý den, aniž bychom si to uvědomovali. Příklady:

• rezivění železa
• tvorba patiny na mědi
• černění stříbra

Stabilita redoxního potenciálu znamená, že převládají dobře definované oxidační nebo redukční podmínky.

Redoxní potenciál je měřítkem elektrochemického potenciálu nebo dostupnosti elektronů v těchto systémech. Elektrony jsou nezbytné pro všechny anorganické a organické chemické reakce.

Jednotka redoxního potenciálu

Redoxní hodnota se udává v milivoltech (mv) vzhledem ke standardní vodíkové elektrodě.

Měřič redoxního potenciálu

Redoxní potenciál se měří pomocí speciálních elektrod pro měření redox potenciálu. Obvykle se jedná o platinovou elektrodu s nasycenou kalomelovou elektrodou jako referencí.

Odchylka měření redoxního potenciálu

Redoxní referenční elektrody mají tendenci k driftu. Ten se s používáním zesiluje, což nakonec vede k nutnosti výměny zařízení.

Pokud však nedojde k jejich poškození nebo ovlivnění chemickými látkami, může být jejich životnost poměrně dlouhá.

V čisté vodě se redoxní potenciál posouvá oběma směry, protože reaguje na koncentraci rozpuštěného kyslíku, stopové množství nečistot nebo přítomnost roztoku.

Měření redoxního potenciálu – nejčastější chyby

Změnu hodnoty redoxního potenciálu může způsobit řada faktorů, včetně četných chyb. Nejčastější z nich jsou popsány níže.

Chyba referenční elektrody

U redox elektrod nedochází ke změnám sklonu. Pokud dochází k nesprávným měřením, jsou nejčastěji způsobeny znečištěným (kontaminovaným) povrchem elektrody. V tomto případě lze snadno napravit čištěním elektrody (destilovanou vodou, otřením kovu elektrody jemným leštícím práškem).

Reakce kovů zlatých a platinových elektrod závisí na jejich předchozím provozu a přípravném ošetření. Dojde-li ke změně z média s oxidačními vlastnostmi na médium s redukčními vlastnostmi nebo naopak, může být přijatelná delší doba ustálení před dosažením konstantního potenciálu.

Není možné poskytnout univerzální pokyny, protože způsob přípravy závisí na typu měřicího média. V případě potřeby proveďte vlastní testy a na jejich základě proveďte přípravné zpracování.

Kalibrace – frekvence kalibrace pH a redox senzoru

Pokud dojde k posunu naměřené hodnoty, lze provést jednobodovou kalibraci. Při jednobodové kalibraci se nulový bod elektrody znovu určí pomocí pufrového roztoku. Nastavení nového nulového bodu se provádí automaticky v převodníku po spuštění kalibračního procesu.

Kritické vlivy na referenční systém

Porucha referenčního systému může být způsobena:

• vlhkostí v kabelu

• poškozenými kontakty

• neodstraněnou polovodivou vrstvou

• zkratu v konektoru

• znečištění referenčního systému například sulfidy, kyanidy nebo těžkými kovy

• blokování membrány usazeninami

Konstrukce obvodu pro měření redox

K sestavení redoxního měřicího obvodu jsou potřebné následující součásti zařízení:

• ponorné nebo průtokové armatury

• kovová elektroda

• referenční elektroda nebo kombinovaná kovová elektroda

• stíněný měřicí kabel

• převodník/regulátor (mV metr)

Jaká je životnost pH a redox senzoru?

Elektroda pro měření pH a redoxní elektroda se časem opotřebovávají, mimo jiné dochází k postupnému ředění jejich elektrolytu. Životnost elektrody do značné míry závisí na typu použití a agresivitě testovaného média. Při správném skladování – při pokojové teplotě, v elektrolytu a s ochranným krytem – však mohou správně fungovat až jeden rok.

Redoxní potenciál vody v bazénu

Voda v bazénu musí podstoupit speciální úpravu a měření redoxní hodnoty pH vody v bazénu pomocí pH metru hraje důležitou roli. Hodnota pH je důležitá pro flokulaci, filtraci a dezinfekci vody. Například příliš vysoká hodnota pH snižuje dezinfekční účinek chlornanu.

Redoxní napětí lze použít k určení baktericidního účinku vody v bazénu. V ideálním případě by redoxní napětí mělo být kolem 700 mV. Pokud skutečná hodnota klesne pod tuto hodnotu nebo ji výrazně překročí, je třeba přijmout vhodná opatření pro dávkování chlóru.

Kromě toho norma DIN 34 408 doporučuje použití průtokových armatur pro měření redoxu ve vodě, aby se eliminoval rušivý vliv atmosférického kyslíku.