超滤的氧化还原电位

A. 臭氧浓度和氧化还原电位orp之间的关系，提供公式。。

臭氧水养殖生产中的应用越来越广泛，臭氧属强氧化利，充人海水中，聿要通过氧化反应对海水起到灭菌、氧化有机质，降解水中一些有害物质和提高水中溶解氧浓度等作用，达到净化和改善水质的日的
此外，如果海水中天然有机物(NOM)含量过高，则经臭氧消毒后的海水将产生三卤甲烷(THMs)。THMs是一种致癌、致畸变、致突变以及会使鱼虾等水生生物体内产生急、慢性中毒的物质，自然海水成分复杂，因此需要确定臭氧氧化
臭氧发生器在实际生产应用中，由于受气体性质{湿度、洁净度、盐分)、工作环境(电压、空气湿度、放电方式)、管理水平等因衰影响，臭氧发生量不稳定；厕定水中OPO浓魔一般采用KI光电比色法，该方法择作麻烦、耗时较长，也不适于对系统的连续监控，不具备良好的适用性；在养殖生产中，囚臭氧处理浓度过高，引起鱼类中毒甚至死亡的事件时有发生。
氧化还原电位值(ORP)是水溶液氧化还原能力的测量指标，直接测量电位用毫伏(mV)表示．其测定的是水体总氧化能力，即溶液中不同氧化物的氧化能力。臭氧处理海水生成氧化物浓度越高．水体氧化能力越强．则水中氧化还原电位就越大。因此，了解水体中臭氧生成氧化物浓度和水体氧化还原电位值之间的关系，通过控制水中的臭氧投加量，保持氧化还原电位在一定的范围内，水中OPO的浓度就可以得到控制
它们之间的公式是y=181.14e3.9613x
(y是ORP)
谢谢参考！希望能够理解！

B. 反渗透进水中的氧化还原电位

一、全自动除铁锰过滤器概述

我国许多城镇和工矿企业都以地下水为水源。但是在不少地区的地下水中含有过量的铁，其含量一般在2—16mq/L范围。”自动除铁锰过滤器”克服了由于人为操作，反冲洗等引起的各种问题，更好地发挥了全自动工作的特长，因而具有其它除铁装置无可比拟的优越性，经处理后的地下水含铁量≤0.3mg/L，符合国家GB5749—85生活饮用水质标准。

水中除铁除锰必须曝气，将空气中的氧使二价铁，二价锰氧化，生成Fe(OH)3，MnO2，根据水中铁锰含量高低，选用射流曝气或空心多面球曝气。采用一级或多级锰砂过滤器过滤，即可满足处理要求，出水含铁量0.3mg/L，含锰量0.1m/l，符合国家生活饮用水标准。

二、城镇全自动除铁锰过滤器设计参数

1、适用进水含铁量：①≤8mg/L，②>8mg/L～≤16mg/L

2、出水含铁量：≤0.3mg/L符合国家GB5749-85生活饮用水质标准

3、表面负荷：8-9M3/H·M2

4、冲洗强度：14-16L/S·M2

5、冲洗历时：4-6mim(可调)

6、进水压力：0.05MPa

7、滤料：精致除铁锰专用锰砂0.5～2mm粒径

8、工作温度：5℃～40℃(特殊温度可定做)

9、单机流量：0.5m³/h-80m³/h

三、城镇全自动除铁锰过滤器独特优点

1、全自动除铁锰过滤器均为全自动运行。从进水、冲氧、配水、过滤、反冲洗及出水等各工序，组合成一体化的全新除铁装置。均可按运行要求进行自动调节。

2、无需配备吸气装置、空压机、反冲洗水泵或水塔。不仅节省了工程投资，而且为工程运行管理、维修等工作带来了不少方便。

3、采用除铁效率高的特制锰砂滤料，经使用可保证水质和水量的要求。

4、如果在清水池内设置高低水位电器控制系统与深井水泵的开闭系统相连，那么，全套系统可以达到无人管理的全自动净水处理系统的要求。

四、全自动除铁锰过滤器适用范围

除铁锰过滤器分成两种系列：一种适用于地下水含铁量≤8mg/L的除铁处理系统中。另一种适用于地下水含铁量>8mg/L-≤16mg/L的除铁处理系统中。

C. 氧化还原电位是什么意思

氧化还原电位是用来反映水溶液中所有物质表现出来的宏观氧化-还原性。氧化还原回电位越高，氧化答性越强，电位越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出还原性。

氧化还原电位指不论反应形式如何，所谓氧化即失去电子，所谓还原即得到电子，一定伴有电子的授受过程。当将白金电极插入可逆的氧化还原系统AH2 A 2e 2H 中，就会将电子给与电极，并成为与该系的还原能力大小相应电位的半电池。将它与标准氢电极组合所测得的电位即为该系的氧化还原电位。氧化还原电位值Eh是由氧化型 H2 还原型的自由能(或平衡常数)，pH，氧化型与还原型量的比[ox]/[red]等因子所决定，并得出下式:
(R是气体常数， T是绝对温度，F是法拉第常数，n是与系的氧化还原有关的电子数)。E′是氧化型和还原型等量时的Eh。在pH为F时称为标准电位是表示该系所特有的氧化还原能力的指标。将Eh对应还原率做成曲线图，则得以E0为对称点的S型曲线。Eh高的系能将Eh低的系氧化，当两者的Eh相等时则达到平衡。但是，这只是在热力学上所出现的现象。

D. 任意态氧化还原反应与环境的氧化还原电位

(一)能斯特方程

任意状态下一个氧化还原反应的Δ_rG与相应的电动势E 值的关系由下式给出:

地球化学

式中:n为反应中原子间发生转移的电子数;F为法拉第常数,F=96485C·mol^-1。为了确定在任意态条件下反应cC+dD

gG+hH的电位,化学反应等温方程为

地球化学

将式 (4-51)代入,得

地球化学

式中:

为所有参加反应的组分都处于标准态时的电动势;n为电极反应中电子的计量系数。当涉及纯液体或固态纯物质时,其活度为1,当涉及气体时,a=f/

,f为气体的逸度。R=8.314J·K^-1 ·mol^-1。

该式称为能斯特 (Nernst)方程。当温度为298K时,上式简化为

地球化学

当参加氧化还原反应的物质都处于标准状态,式 (4-51)就变为

地球化学

已知

与反应的标准平衡常数

的关系为

地球化学

所以当反应达到平衡时 (Δ_rG=0),有

地球化学

此式就是标准平衡常数与标准电动势之间的关系。

由式 (4-53)和 (4-54)可以看出,氧化还原反应的电动势E随生成物和反应物浓度之比的变化而改变。例如:在电极反应Fe³⁺+e→Fe²⁺中;当 [Fe³⁺]∶[Fe²⁺]=100∶1 时,E_h=0.889V;当 [Fe³⁺]∶[Fe²⁺]=1∶100 时,E_h= 0.652 V。也可以在已知电极E_h 值时用以求得氧化态及还原态离子间的浓度比,如E_h=0.5V时, [Fe³⁺]/[Fe²⁺]=2.5×10^-5 ,即铁基本上呈Fe²⁺存在。

(二)pH-E_h 相图

以E_h 为纵坐标,pH 为横坐标,图示氧化还原反应的电极电位E_h 与酸碱度 pH 的关系。作图法首先根据氧化还原半反应,查表或通过计算得出反应的

,然后按反应方程中出现的 H⁺或 OH^-关系代入能斯特方程,得出E_h 和 pH 关系的具体表达式,最后作图。以铁的半反应为例了解25℃ 和0.1MPa下pH-E_h 相图的绘制 (图4-14)。

图4-14 铁的 pH-E _h 相图

(据赵伦山等,1988)

1)pH<2,在强酸性介质中铁呈简单阳离子存在于溶液中,半反应方程式为

地球化学

反应式中不出现 H⁺或 OH^-,因此该反应与pH无关,在纵坐标E_h=0.77V点作平行横轴的直线,直线上 [Fe³⁺]/[Fe²⁺]=1,即图中E_h=0.77的水平线是Fe³⁺和Fe²⁺离子优势场的分界线,直线上方 [Fe³⁺]/[Fe²⁺]>1 为 Fe³⁺的优势场,线下方为 Fe²⁺的优势场。

2)pH=2～10,在 pH>4 的介质中(取决于溶液中 Fe²⁺的浓度) Fe³⁺变得不稳定,形成Fe (OH)₃沉淀,而Fe²⁺仍以离子形式存在,其氧化半反应方程为

地球化学

代入能斯特方程,得

地球化学

此式表明反应的E_h 是 [H⁺]和 [Fe²⁺]的函数,为讨论E_h 和p H的关系,给定不同的 [Fe²⁺]可以计算出一组方程 (图4-14 上的一组虚线):

E_h = 1.06-0.177pH,[Fe²⁺]= 1mol·dm^-3

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

由上式可见,给定 [Fe²⁺]时E_h 与pH呈线性函数关系,斜率大小为0.177,不同铁浓度下可以得出一组截距不同的斜线, [Fe²⁺]愈高则截距值愈低,即在更低的pH条件时便开始析出Fe (OH)₃,相反在低[Fe²⁺]体系中,Fe³⁺离子有可能在更宽的pH值范围内存在。

3)pH>10,溶液中Fe²⁺也转变为Fe (OH)₃,半反应式为

地球化学

代入能斯特方程,得

地球化学

这是一条斜率很小的直线,如图4-14直线D。图4-14中的粗线四边形范围为自然界常见的pH=4～9,和E_h 为 H₂ O 的稳定场的上下限。由图可见,铁在自然界常见的pH、E_h值范围内最重要的氧化还原反应式为Fe²⁺→Fe (OH)₃,因此在偏酸性和还原性条件下呈溶解态迁移,而在碱性和氧化环境中呈Fe (OH)₃沉淀。

应用pH-E_h 相图可以根据能斯特方程定量地计算自然氧化还原反应的E_h 条件和pH 影响规律。应用类似的作图方法可以计算常见的其他金属元素的pH-E_h 曲线。

(三)环境的氧化还原电位

以上讨论氧化还原反应都是在溶液中进行的。地壳中极端的氧化还原条件界限可以由水的稳定场确定。强氧化条件的上限由 H₂ O分解为O₂ 的反应的E_h 确定:

地球化学

以大气氧的分压

=0.21atm代入能斯特方程,得

地球化学

该式确定了强氧化条件的上限由 H₂ O分解为O₂ 的反应的E_h 值,为一条斜率大小等于0.059的斜线,为 H₂ O 稳定场的上限 (图4-14)。其地球化学意义是,一旦地壳中E_h>1.22V的半反应的氧化态物质出现,如O₃(臭氧)(强氧化剂,

=2.07V或1.24V)时,便会立即与水反应,将 H₂ O分解释放出 O₂。但 H₂ O是地壳中丰度高的组分,作用结果只能是把强氧化剂O₃ 耗尽。因此水的稳定场控制了地壳中氧化条件的上限。

地壳氧化还原条件的下限为 H₂ O的还原反应:

地球化学

代入能斯特方程,得

地球化学

假设

=0.1MPa,为地壳中最强的还原环境,代入上式,得

E_h=-0.059pH

该直线见图4-14,为水稳定场的下限。地壳中如果出现E_h 低于 2H⁺+2e^-→H₂ 半反应还原态物质时,如自然铁,则会迅速与 H₂ O发生反应,使之分解放出 H₂。反应的结果必将耗尽体系中的强还原剂自然铁,而保持地壳的高于上式的E_h 环境。

如表4-6 所示,在反应2H⁺+2e^-→H₂ 以上的各半反应中的还原物质 (U³⁺、Fe⁰、Se²⁺、V²⁺、Sn⁰等)以及排列在

+2H⁺+2e^-→H₂O反应之下的各半反应的氧化态物质 (Cr⁶⁺、Pb⁴⁺、Cl⁰ 等)在地壳范围内是不稳定的。

E_h与氧的分压

之间可以进行换算。因为地壳中氧是最富的阴离子,对所有的元素行为都有控制作用。游离氧和化合态氧的存在是支配一切氧化还原反应的直接或间接因素。环境的氧化还原电位归根结底与氧的存在有关,并可以换算为

值。它们之间的关系可以通过反应 (4-63)和能斯特方程得到。图4-15 作出了 25℃和 0.1MPa 时地球表面液体水在E_h-pH 图上的稳定场,其中氧逸度等值线就是根据反应 (4-63)和能斯特方程计算得到的。

图4-15 中液相水的稳定场将环境分为正E_h 值和负E_h 值的环境。正E_h 值意味着环境是比标准 H₂ 电极更弱的还原剂,相对于标准 H₂ 电极这样的环境可以作为电子的接受体——氧化剂,也被称为是氧化环境,意指它们有能力从其他电子给予体接受电子。负E_h 的环境与标准 H₂ 电极相比是更强的还原剂,这种环境具有电子给予体的功能——还原剂,也被称为还原环境。

图4-15 25℃和 0.1MPa 时地球表面液体水在E_h-pH图上的稳定场和氧逸度等值线之间的关系

(据 Faure,1998)

代表氧的分压,近似为氧逸度]]

2和 H₂ 的平衡要求水与气体同时存在,甚至在称之为缺氧 (anoxic)环境也含有一些 O₂ ,然而缺氧环境的氧逸度远低于维持生命体所需的氧逸度,尽管这样的环境中一定类型的细菌仍然生长旺盛。

图4-15 中氧逸度等值线表明,自然环境的氧逸度的变化范围非常宽,从 1～10^-84.1 MPa,即使还原环境也会含有非常少量的O₂。

由反应 (4-59)和能斯特方程可得E_h=1.23+0.03lg (

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

) ^0.5;当p H=7时:E _h=0.817+0.03lg(

) ^0.5。

E_h多用于水溶液体系,并受溶液中[H⁺]的影响,

应用范围较广,并可以进行不同介质体系间的换算,计算结果见表4-7。

地球化学

E. 氧化还原电位怎么查

很多书上啊
镍的是抄：袭-0.2363V
钴的是：-0.282
铁的是：-0.4089（对应2价铁）
银的是：0.7991
金的是：1.68
铂的是：0.8473
汞：0.8519
铜：0.3394
铅：-0.1266
大学无机化学（第四版）大连理工大学无机化学教研室编
高教出版社
附表中很详细

F. 纯水中，超滤系统进水的氧化还原电位分析仪与电导率仪是怎样安装的安装在管道上开孔加一个球阀吗

氧化还原电位计和电导率仪都带有安装的接头，直接把接头跟管道连接起来，装上探头即可，因为探头要测量管道里水的纯度，水不能不流动。也可以加旁路，在旁路上加球阀。

G. 什么是氧化还原电位

氧化还原电位：ORP（-Rection Potential）是指氧化还原电位。ORP值（氧化还原电位）是水质中一个重要指标，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反映水族系统中的生态环境。

氧化还原电位是水质中一个重要指标，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反映水族系统中的生态环境。

在水中，每一种物质都有其独自的氧化还原特性。简单的，我们可以理解为：在微观上，每一种不同的物质都有一定的氧化-还原能力，这些氧化还原性不同的物质能够相互影响，最终构成了一定的宏观氧化还原性。所谓的氧化还原电位就是用来反映水溶液中所有物质反应出来的宏观氧化-还原性。氧化还原电位越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出还原性。

(7)超滤的氧化还原电位扩展阅读：

氧化还原电位测定意义

对于一个水体来说，往往存在多种氧化还原电位，构成复杂的氧化还原体系。而其氧化还原电位是多种氧化物质与还原物质发生氧化还原反应的综合结果。这一指标虽然不能作为某种氧化物质与还原物质浓度的指标，但有助于了解水体的电化学特征，分析水体的性质，是一项综合性指标。