超濾的氧化還原電位

A. 臭氧濃度和氧化還原電位orp之間的關系，提供公式。。

臭氧水養殖生產中的應用越來越廣泛，臭氧屬強氧化利，充人海水中，聿要通過氧化反應對海水起到滅菌、氧化有機質，降解水中一些有害物質和提高水中溶解氧濃度等作用，達到凈化和改善水質的日的
此外，如果海水中天然有機物(NOM)含量過高，則經臭氧消毒後的海水將產生三鹵甲烷(THMs)。THMs是一種致癌、致畸變、致突變以及會使魚蝦等水生生物體內產生急、慢性中毒的物質，自然海水成分復雜，因此需要確定臭氧氧化
臭氧發生器在實際生產應用中，由於受氣體性質{濕度、潔凈度、鹽分)、工作環境(電壓、空氣濕度、放電方式)、管理水平等因衰影響，臭氧發生量不穩定；廁定水中OPO濃魔一般採用KI光電比色法，該方法擇作麻煩、耗時較長，也不適於對系統的連續監控，不具備良好的適用性；在養殖生產中，囚臭氧處理濃度過高，引起魚類中毒甚至死亡的事件時有發生。
氧化還原電位值(ORP)是水溶液氧化還原能力的測量指標，直接測量電位用毫伏(mV)表示．其測定的是水體總氧化能力，即溶液中不同氧化物的氧化能力。臭氧處理海水生成氧化物濃度越高．水體氧化能力越強．則水中氧化還原電位就越大。因此，了解水體中臭氧生成氧化物濃度和水體氧化還原電位值之間的關系，通過控制水中的臭氧投加量，保持氧化還原電位在一定的范圍內，水中OPO的濃度就可以得到控制
它們之間的公式是y=181.14e3.9613x
(y是ORP)
謝謝參考！希望能夠理解！

B. 反滲透進水中的氧化還原電位

一、全自動除鐵錳過濾器概述

我國許多城鎮和工礦企業都以地下水為水源。但是在不少地區的地下水中含有過量的鐵，其含量一般在2—16mq/L范圍。」自動除鐵錳過濾器」克服了由於人為操作，反沖洗等引起的各種問題，更好地發揮了全自動工作的特長，因而具有其它除鐵裝置無可比擬的優越性，經處理後的地下水含鐵量≤0.3mg/L，符合國家GB5749—85生活飲用水質標准。

水中除鐵除錳必須曝氣，將空氣中的氧使二價鐵，二價錳氧化，生成Fe(OH)3，MnO2，根據水中鐵錳含量高低，選用射流曝氣或空心多面球曝氣。採用一級或多級錳砂過濾器過濾，即可滿足處理要求，出水含鐵量0.3mg/L，含錳量0.1m/l，符合國家生活飲用水標准。

二、城鎮全自動除鐵錳過濾器設計參數

1、適用進水含鐵量：①≤8mg/L，②>8mg/L～≤16mg/L

2、出水含鐵量：≤0.3mg/L符合國家GB5749-85生活飲用水質標准

3、表面負荷：8-9M3/H·M2

4、沖洗強度：14-16L/S·M2

5、沖洗歷時：4-6mim(可調)

6、進水壓力：0.05MPa

7、濾料：精緻除鐵錳專用錳砂0.5～2mm粒徑

8、工作溫度：5℃～40℃(特殊溫度可定做)

9、單機流量：0.5m³/h-80m³/h

三、城鎮全自動除鐵錳過濾器獨特優點

1、全自動除鐵錳過濾器均為全自動運行。從進水、沖氧、配水、過濾、反沖洗及出水等各工序，組合成一體化的全新除鐵裝置。均可按運行要求進行自動調節。

2、無需配備吸氣裝置、空壓機、反沖洗水泵或水塔。不僅節省了工程投資，而且為工程運行管理、維修等工作帶來了不少方便。

3、採用除鐵效率高的特製錳砂濾料，經使用可保證水質和水量的要求。

4、如果在清水池內設置高低水位電器控制系統與深井水泵的開閉系統相連，那麼，全套系統可以達到無人管理的全自動凈水處理系統的要求。

四、全自動除鐵錳過濾器適用范圍

除鐵錳過濾器分成兩種系列：一種適用於地下水含鐵量≤8mg/L的除鐵處理系統中。另一種適用於地下水含鐵量>8mg/L-≤16mg/L的除鐵處理系統中。

C. 氧化還原電位是什麼意思

氧化還原電位是用來反映水溶液中所有物質表現出來的宏觀氧化-還原性。氧化還原回電位越高，氧化答性越強，電位越低，氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負則說明溶液顯示出還原性。

氧化還原電位指不論反應形式如何，所謂氧化即失去電子，所謂還原即得到電子，一定伴有電子的授受過程。當將白金電極插入可逆的氧化還原系統AH2 A 2e 2H 中，就會將電子給與電極，並成為與該系的還原能力大小相應電位的半電池。將它與標准氫電極組合所測得的電位即為該系的氧化還原電位。氧化還原電位值Eh是由氧化型 H2 還原型的自由能(或平衡常數)，pH，氧化型與還原型量的比[ox]/[red]等因子所決定，並得出下式:
(R是氣體常數， T是絕對溫度，F是法拉第常數，n是與系的氧化還原有關的電子數)。E′是氧化型和還原型等量時的Eh。在pH為F時稱為標准電位是表示該系所特有的氧化還原能力的指標。將Eh對應還原率做成曲線圖，則得以E0為對稱點的S型曲線。Eh高的系能將Eh低的系氧化，當兩者的Eh相等時則達到平衡。但是，這只是在熱力學上所出現的現象。

D. 任意態氧化還原反應與環境的氧化還原電位

(一)能斯特方程

任意狀態下一個氧化還原反應的Δ_rG與相應的電動勢E 值的關系由下式給出:

地球化學

式中:n為反應中原子間發生轉移的電子數;F為法拉第常數,F=96485C·mol^-1。為了確定在任意態條件下反應cC+dD

gG+hH的電位,化學反應等溫方程為

地球化學

將式 (4-51)代入,得

地球化學

式中:

為所有參加反應的組分都處於標准態時的電動勢;n為電極反應中電子的計量系數。當涉及純液體或固態純物質時,其活度為1,當涉及氣體時,a=f/

,f為氣體的逸度。R=8.314J·K^-1 ·mol^-1。

該式稱為能斯特 (Nernst)方程。當溫度為298K時,上式簡化為

地球化學

當參加氧化還原反應的物質都處於標准狀態,式 (4-51)就變為

地球化學

已知

與反應的標准平衡常數

的關系為

地球化學

所以當反應達到平衡時 (Δ_rG=0),有

地球化學

此式就是標准平衡常數與標准電動勢之間的關系。

由式 (4-53)和 (4-54)可以看出,氧化還原反應的電動勢E隨生成物和反應物濃度之比的變化而改變。例如:在電極反應Fe³⁺+e→Fe²⁺中;當 [Fe³⁺]∶[Fe²⁺]=100∶1 時,E_h=0.889V;當 [Fe³⁺]∶[Fe²⁺]=1∶100 時,E_h= 0.652 V。也可以在已知電極E_h 值時用以求得氧化態及還原態離子間的濃度比,如E_h=0.5V時, [Fe³⁺]/[Fe²⁺]=2.5×10^-5 ,即鐵基本上呈Fe²⁺存在。

(二)pH-E_h 相圖

以E_h 為縱坐標,pH 為橫坐標,圖示氧化還原反應的電極電位E_h 與酸鹼度 pH 的關系。作圖法首先根據氧化還原半反應,查表或通過計算得出反應的

,然後按反應方程中出現的 H⁺或 OH^-關系代入能斯特方程,得出E_h 和 pH 關系的具體表達式,最後作圖。以鐵的半反應為例了解25℃ 和0.1MPa下pH-E_h 相圖的繪制 (圖4-14)。

圖4-14 鐵的 pH-E _h 相圖

(據趙倫山等,1988)

1)pH<2,在強酸性介質中鐵呈簡單陽離子存在於溶液中,半反應方程式為

地球化學

反應式中不出現 H⁺或 OH^-,因此該反應與pH無關,在縱坐標E_h=0.77V點作平行橫軸的直線,直線上 [Fe³⁺]/[Fe²⁺]=1,即圖中E_h=0.77的水平線是Fe³⁺和Fe²⁺離子優勢場的分界線,直線上方 [Fe³⁺]/[Fe²⁺]>1 為 Fe³⁺的優勢場,線下方為 Fe²⁺的優勢場。

2)pH=2～10,在 pH>4 的介質中(取決於溶液中 Fe²⁺的濃度) Fe³⁺變得不穩定,形成Fe (OH)₃沉澱,而Fe²⁺仍以離子形式存在,其氧化半反應方程為

地球化學

代入能斯特方程,得

地球化學

此式表明反應的E_h 是 [H⁺]和 [Fe²⁺]的函數,為討論E_h 和p H的關系,給定不同的 [Fe²⁺]可以計算出一組方程 (圖4-14 上的一組虛線):

E_h = 1.06-0.177pH,[Fe²⁺]= 1mol·dm^-3

E_h = 1.47-0.177pH,[Fe²⁺]= 10^-7mol·dm^-3

由上式可見,給定 [Fe²⁺]時E_h 與pH呈線性函數關系,斜率大小為0.177,不同鐵濃度下可以得出一組截距不同的斜線, [Fe²⁺]愈高則截距值愈低,即在更低的pH條件時便開始析出Fe (OH)₃,相反在低[Fe²⁺]體系中,Fe³⁺離子有可能在更寬的pH值范圍內存在。

3)pH>10,溶液中Fe²⁺也轉變為Fe (OH)₃,半反應式為

地球化學

代入能斯特方程,得

地球化學

這是一條斜率很小的直線,如圖4-14直線D。圖4-14中的粗線四邊形范圍為自然界常見的pH=4～9,和E_h 為 H₂ O 的穩定場的上下限。由圖可見,鐵在自然界常見的pH、E_h值范圍內最重要的氧化還原反應式為Fe²⁺→Fe (OH)₃,因此在偏酸性和還原性條件下呈溶解態遷移,而在鹼性和氧化環境中呈Fe (OH)₃沉澱。

應用pH-E_h 相圖可以根據能斯特方程定量地計算自然氧化還原反應的E_h 條件和pH 影響規律。應用類似的作圖方法可以計算常見的其他金屬元素的pH-E_h 曲線。

(三)環境的氧化還原電位

以上討論氧化還原反應都是在溶液中進行的。地殼中極端的氧化還原條件界限可以由水的穩定場確定。強氧化條件的上限由 H₂ O分解為O₂ 的反應的E_h 確定:

地球化學

以大氣氧的分壓

=0.21atm代入能斯特方程,得

地球化學

該式確定了強氧化條件的上限由 H₂ O分解為O₂ 的反應的E_h 值,為一條斜率大小等於0.059的斜線,為 H₂ O 穩定場的上限 (圖4-14)。其地球化學意義是,一旦地殼中E_h>1.22V的半反應的氧化態物質出現,如O₃(臭氧)(強氧化劑,

=2.07V或1.24V)時,便會立即與水反應,將 H₂ O分解釋放出 O₂。但 H₂ O是地殼中豐度高的組分,作用結果只能是把強氧化劑O₃ 耗盡。因此水的穩定場控制了地殼中氧化條件的上限。

地殼氧化還原條件的下限為 H₂ O的還原反應:

地球化學

代入能斯特方程,得

地球化學

假設

=0.1MPa,為地殼中最強的還原環境,代入上式,得

E_h=-0.059pH

該直線見圖4-14,為水穩定場的下限。地殼中如果出現E_h 低於 2H⁺+2e^-→H₂ 半反應還原態物質時,如自然鐵,則會迅速與 H₂ O發生反應,使之分解放出 H₂。反應的結果必將耗盡體系中的強還原劑自然鐵,而保持地殼的高於上式的E_h 環境。

如表4-6 所示,在反應2H⁺+2e^-→H₂ 以上的各半反應中的還原物質 (U³⁺、Fe⁰、Se²⁺、V²⁺、Sn⁰等)以及排列在

+2H⁺+2e^-→H₂O反應之下的各半反應的氧化態物質 (Cr⁶⁺、Pb⁴⁺、Cl⁰ 等)在地殼范圍內是不穩定的。

E_h與氧的分壓

之間可以進行換算。因為地殼中氧是最富的陰離子,對所有的元素行為都有控製作用。游離氧和化合態氧的存在是支配一切氧化還原反應的直接或間接因素。環境的氧化還原電位歸根結底與氧的存在有關,並可以換算為

值。它們之間的關系可以通過反應 (4-63)和能斯特方程得到。圖4-15 作出了 25℃和 0.1MPa 時地球表面液體水在E_h-pH 圖上的穩定場,其中氧逸度等值線就是根據反應 (4-63)和能斯特方程計算得到的。

圖4-15 中液相水的穩定場將環境分為正E_h 值和負E_h 值的環境。正E_h 值意味著環境是比標准 H₂ 電極更弱的還原劑,相對於標准 H₂ 電極這樣的環境可以作為電子的接受體——氧化劑,也被稱為是氧化環境,意指它們有能力從其他電子給予體接受電子。負E_h 的環境與標准 H₂ 電極相比是更強的還原劑,這種環境具有電子給予體的功能——還原劑,也被稱為還原環境。

圖4-15 25℃和 0.1MPa 時地球表面液體水在E_h-pH圖上的穩定場和氧逸度等值線之間的關系

(據 Faure,1998)

代表氧的分壓,近似為氧逸度]]

2和 H₂ 的平衡要求水與氣體同時存在,甚至在稱之為缺氧 (anoxic)環境也含有一些 O₂ ,然而缺氧環境的氧逸度遠低於維持生命體所需的氧逸度,盡管這樣的環境中一定類型的細菌仍然生長旺盛。

圖4-15 中氧逸度等值線表明,自然環境的氧逸度的變化范圍非常寬,從 1～10^-84.1 MPa,即使還原環境也會含有非常少量的O₂。

由反應 (4-59)和能斯特方程可得E_h=1.23+0.03lg (

) ^0.5-0.059pH ,所以當pH=0時,E_h=1.23+0.03lg(

) ^0.5;當p H=7時:E _h=0.817+0.03lg(

) ^0.5。

E_h多用於水溶液體系,並受溶液中[H⁺]的影響,

應用范圍較廣,並可以進行不同介質體系間的換算,計算結果見表4-7。

地球化學

E. 氧化還原電位怎麼查

很多書上啊
鎳的是抄：襲-0.2363V
鈷的是：-0.282
鐵的是：-0.4089（對應2價鐵）
銀的是：0.7991
金的是：1.68
鉑的是：0.8473
汞：0.8519
銅：0.3394
鉛：-0.1266
大學無機化學（第四版）大連理工大學無機化學教研室編
高教出版社
附表中很詳細

F. 純水中，超濾系統進水的氧化還原電位分析儀與電導率儀是怎樣安裝的安裝在管道上開孔加一個球閥嗎

氧化還原電位計和電導率儀都帶有安裝的接頭，直接把接頭跟管道連接起來，裝上探頭即可，因為探頭要測量管道里水的純度，水不能不流動。也可以加旁路，在旁路上加球閥。

G. 什麼是氧化還原電位

氧化還原電位：ORP（-Rection Potential）是指氧化還原電位。ORP值（氧化還原電位）是水質中一個重要指標，它雖然不能獨立反應水質的好壞，但是能夠綜合其他水質指標來反映水族系統中的生態環境。

氧化還原電位是水質中一個重要指標，它雖然不能獨立反應水質的好壞，但是能夠綜合其他水質指標來反映水族系統中的生態環境。

在水中，每一種物質都有其獨自的氧化還原特性。簡單的，我們可以理解為：在微觀上，每一種不同的物質都有一定的氧化-還原能力，這些氧化還原性不同的物質能夠相互影響，最終構成了一定的宏觀氧化還原性。所謂的氧化還原電位就是用來反映水溶液中所有物質反應出來的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越高，氧化性越強，電位越低，氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負則說明溶液顯示出還原性。

(7)超濾的氧化還原電位擴展閱讀：

氧化還原電位測定意義

對於一個水體來說，往往存在多種氧化還原電位，構成復雜的氧化還原體系。而其氧化還原電位是多種氧化物質與還原物質發生氧化還原反應的綜合結果。這一指標雖然不能作為某種氧化物質與還原物質濃度的指標，但有助於了解水體的電化學特徵，分析水體的性質，是一項綜合性指標。