土壤ORP檢測(cè)所檢測(cè)的ORP就是氧化還原電位，簡(jiǎn)稱ORP (是英文Oxidation-Reduction Potential的縮寫)或Eh。ORP作為介質(zhì)(包括土壤、天然水、培養(yǎng)基等)環(huán)境條件的一個(gè)綜合性指標(biāo)，已沿用很久，它表征介質(zhì)氧化性或還原性的相對(duì)程度。
ORP的單位是mv。它由ORP復(fù)合電極和mv計(jì)組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進(jìn)行電子吸收或釋放的電極,該敏感層是一種惰性金屬，通常是用鉑和金來(lái)制作。參比電極和pH電極一樣的銀/氯化銀電極。 Redox電極是一支貴金屬電極。
它被用來(lái)進(jìn)行電位測(cè)量，而同時(shí)又不能參加化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，也就是說(shuō)它是要經(jīng)受住化學(xué)沖擊。因此這里只能選用鉑、金或銀等貴金屬。 做為參比電極則和pH值測(cè)量一樣用的是Ag/AgCl參比系統(tǒng)。
將一支鉑針Redox電極插入到含氯的溶液中，則在鉑針表面與水面之間形成一個(gè)相界層，被稱為"Helmholtze雙電層"。此相界層相當(dāng)于一個(gè)電容，其一端與鉑針相連，另一端如pH測(cè)量一樣與參比電極相連。此電容會(huì)由于鉑針和溶液之間的電化學(xué)電位差進(jìn)行充電。
而溶液的電位取決于對(duì)數(shù)濃度比Log COX/CRED和水中所有離子的電位差的總和。在此同時(shí)鉑也會(huì)被氧化，而且取決于氧化劑的濃度在其表面形成3~4原子層厚度的鉑氧化層。此氧化層一方面?zhèn)鲗?dǎo)電子，也就是說(shuō)，阻礙Redox測(cè)量過(guò)程。
但是此氧化層同時(shí)建立一個(gè)氧化存儲(chǔ)器，當(dāng)氯含量降低是會(huì)引起測(cè)量的延遲。被測(cè)溶液越稀，這一延遲過(guò)程越長(zhǎng)。在高含量Redox緩沖液的條件下，此過(guò)程可被忽略。
此效應(yīng)也可以用前面舉的兩個(gè)罐子的例子來(lái)解釋。一個(gè)罐子充滿水，另一個(gè)罐子是空。如果連接管道的口徑較小，則二個(gè)罐子水位平衡的過(guò)程較慢，反之則較快。電極表面的粗糙也會(huì)帶來(lái)上述的測(cè)量慣性。這是因?yàn)榇植诒砻娴目影家矔?huì)存儲(chǔ)效應(yīng)，從而使離子交換的過(guò)程變差。
Redox電極的表面應(yīng)盡量保持光潔。由于"Helmholtze雙電層"的作用就象一個(gè)電容，因此在電位變化時(shí)就會(huì)有一個(gè)充電電流流過(guò)，一直到達(dá)電化學(xué)平衡為止。
如果測(cè)量放大器對(duì)此復(fù)合層的電勢(shì)不是采用零電流法進(jìn)行測(cè)量，就不會(huì)達(dá)到電化學(xué)平衡。此時(shí)，測(cè)量值便會(huì)不斷漂移，并且在一定條件下，電極表面也可能發(fā)生化學(xué)變化。
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