Wartość redoks – co to?

Wartość redox, znana również jako potencjał redox lub potencjał oksydoredukcyjny (ORP), odnosi się do zdolności substancji do przyjmowania lub oddawania elektronów. Mierzona jest w woltach (V) lub milivolach (mV) i wskazuje na to, czy substancja jest silnym utleniaczem (ma wysoką wartość redox dodatnią) czy silnym reduktorem (ma wysoką wartość redox ujemną). Im wyższa wartość redox substancji, tym większa jest jej zdolność do utleniania (oddawania elektronów) lub redukcji (przyjmowania elektronów).

Wysoka wartość ORP wskazuje na zdolność substancji do oddawania elektronów (działanie jako środek utleniający), podczas gdy niska wartość ORP wskazuje na zdolność substancji do przyjmowania elektronów (działanie jako środek redukujący).

Co oznacza, gdy potencjał wody redoks spada?

Spadek potencjału redoks (wskaźnika ORP) nie jest jedynie abstrakcyjnym pojęciem chemicznym. Ma on konkretne i praktyczne zastosowania w wielu dziedzinach przemysłu m.in. jako wskaźnik jakości wody. Zrozumienie, co oznacza spadek wartości redoks, może pomóc w lepszym zarządzaniu procesami przemysłowymi i w zapewnieniu wyższej jakości produktów.

1. Przemysłspożywczy: W przemyśle spożywczym monitoring potencjału redoks jest kluczowy w procesach fermentacji. Spadek ORP wskazuje na aktywną fermentację, podczas której mikroorganizmy zużywają tlen i produkują alkohol i dwutlenek węgla. Na przykład w produkcji wina, piwa czy jogurtu kontrola ORP pozwala na monitorowanie postępu fermentacji i zapewnienie optymalnych warunków dla mikroorganizmów.

2. Przemysłwodociągowy: W oczyszczalniach ścieków i stacjach uzdatniania wody potencjał redoks jest używany do monitorowania procesów oczyszczania. Spadek ORP może wskazywać na obecność związków redukujących, takich jak siarkowodór, które mogą być szkodliwe dla zdrowia ludzi i środowiska.

3. Przemysłchemiczny: W produkcji chemicznej, kontrola ORP jest niezbędna w wielu reakcjach redoks. Spadek ORP może wskazywać na potrzebę dodania więcej środka utleniającego lub na zakończenie reakcji.

4. Przemysłmetalurgiczny: W procesach wydobycia metali potencjał redoks jest kluczowy. Spadek ORP może wskazywać na skuteczne oddzielanie metalu od innych składników roztworu.

5. Przemysł papierniczy: W produkcji papieru, kontrola ORP jest używana do monitorowania procesów bielenia. Spadek ORP może wskazywać na potrzebę dodania więcej środków utleniających, aby uzyskać pożądany odcień bieli.

Przykład – monitorowanie wskaźnika redoks wody basenowej

Woda w basenie kąpielowym nie może stwarzać żadnego zagrożenia dla zdrowia pływających w niej osób. Z tego powodu, musi być poddawana specjalnemu uzdatnianiu. Wartość pH  i napięcie redoks odgrywają tu ważną rolę. Wartość pH jest ważna dla flokulacji, filtracji  i dezynfekcji wody, a także ma duży wpływ na wartość potencjału redoks. Na przykład, zbyt wysoka wartość pH zmniejsza dezynfekujące działanie podchlorynu. Napięcie redox to wskaźnik jakości wody i może być użyte do określenia bakteriobójczego działania wody basenowej.  W idealnym przypadku napięcie redoks powinno wynosić około 700mV. Jeśli rzeczywista wartość spadnie poniżej lub przekroczy znacznie tę wartość podjąć odpowiednie działania w zakresie dozowania chloru. W basenach pożądana jest woda o wysokim potencjale redoks, gdyż jest dobrym środowiskiem do skutecznego niszczenia bakterii.

Jak zmierzyć potencjał redoks?

Pomiar wskaźnika redoks polega na porównaniu potencjału nieznanego roztworu z potencjałem elektrody odniesienia. Na jednej z elektrod zachodzi utlenianie, na drugiej – redukcja. W praktyce elektroda ORP i elektroda odniesienia są zazwyczaj połączone w jednym urządzeniu, nazywanym sondą ORP. Kiedy sonda jest zanurzona w roztworze, miernik ORP odczytuje różnicę potencjałów między dwiema elektrodami i wyświetla wynik w milivoltach (mV) Sonda ORP (potencjał oksydoredukcyjny) jest używana do pomiaru potencjału utleniania i redukcji w roztworach. Miernik ORP odczytuje różnicę potencjałów między elektrodą odniesienia a elektrodą pomiarową sondy ORP. Wynik odczytu jest wyświetlany w milivoltach (mV) i informuje o stopniu utleniania lub redukcji w badanym roztworze. np. dodatnie odczyty wskazują na obecność składników utleniających, podczas gdy ujemne odczyty wskazują na obecność składników redukujących.

Budowa obwodu pomiarowego redoks

Do skonstruowania obwodu pomiarowego redox potrzebne są następujące elementy urządzeń:

• armatura zanurzeniowa lub przepływowa
• elektroda metalowa i
• elektroda odniesienia lub
• kombinowana elektroda metalowa
• ekranowany kabel pomiarowy
• przetwornik/regulator (miernik mV) np. JUMO AQUIS 500 pH

Kliknij i sprawdź  elektrody do pomiaru potencjału redox JUMO!

O autorze

Nazywam się Ewelina Szmit i od kilku lat działam w dziedzinie content marketingu, łącząc moje umiejętności zawodowe z pasją do pisania. Wierzę, że nawet najbardziej techniczne tematy mogą być przedstawione w sposób ciekawy i dostępny dla każdego. Poza pracą, moją kreatywność rozwijam tworząc kolaże z gazet. Czas wolny najchętniej spędzam aktywnie, spacerując z psem lub biegając.

Komentarze

Zachęcamy do pozostawienia swoich komentarzy poprzez formularz znajdujący się poniżej. Zostaną umieszczone w sieci po ich zatwierdzeniu w naszym procesie weryfikacji.