جزئیات اخبار

تصور کنید در یک استخر شفاف شیرجه می زنید و خنکی نشاط آور آب را احساس می کنید. اما آیا تا به حال به سیستم تعادل شیمیایی پیچیده ای که در زیر سطح برای محافظت از سلامتی شما کار می کند، فکر کرده اید؟ پتانسیل اکسیداسیون-کاهش (ORP) به عنوان نشانگر حیاتی این سیستم عمل می کند—یک "شاخص سلامت" در زمان واقعی برای کیفیت آب استخر که منعکس کننده اثربخشی ضدعفونی کننده است.

پتانسیل اکسیداسیون-کاهش (ORP)، که به آن پتانسیل ردوکس نیز می گویند، ظرفیت اکسید کننده یا کاهنده یک محلول را اندازه گیری می کند. این مقدار که بر حسب میلی ولت (mV) بیان می شود، قابلیت انتقال الکترون بین اکسید کننده ها و کاهنده ها را در محلول نشان می دهد. مقادیر ORP بالاتر نشان دهنده ظرفیت اکسید کننده قوی تر است، در حالی که مقادیر پایین تر نشان دهنده ظرفیت کاهنده بیشتر است.

در تصفیه آب، ORP نقش حیاتی در ارزیابی اثربخشی ضدعفونی کننده، به ویژه در استخرها، آبگرم ها و محیط های مشابه دارد. نظارت مداوم بر ORP داده های بلادرنگ را در مورد فعالیت ضدعفونی کننده ارائه می دهد و به جلوگیری از بیماری های منتقله از طریق آب کمک می کند.

واکنش های ردوکس شامل فرآیندهای همزمان اکسیداسیون (از دست دادن الکترون) و کاهش (به دست آوردن الکترون) است. یک یادآور مفید—OIL RIG—جوهر را به تصویر می کشد:

• Oکسیداسیون Is Lاز دست دادن (الکترون)
• Rدوکاهش Is Gبه دست آوردن (الکترون)

در این واکنش ها، عوامل کاهنده الکترون اهدا می کنند (اکسید می شوند)، در حالی که عوامل اکسید کننده الکترون می پذیرند (کاهش می یابند). به عنوان مثال، کلر—یک ضدعفونی کننده رایج استخر—با پذیرش الکترون از باکتری ها و مواد آلی، کاهش می یابد و در نتیجه پاتوژن ها را از بین می برد.

هنگامی که کلر در آب حل می شود، اسید هیپوکلرو (HOCl) را تشکیل می دهد—ضدعفونی کننده اصلی که به طور موثر باکتری ها، ویروس ها و جلبک ها را از بین می برد. قدرت HOCl به سطوح pH بستگی دارد: pH پایین تر غلظت HOCl را افزایش می دهد (افزایش ضدعفونی)، در حالی که pH بالاتر HOCl را به یون های هیپوکلریت (OCl⁻) کم اثر تبدیل می کند.

ORP مستقیماً فعالیت اکسید کننده را منعکس می کند. مقادیر بالاتر نشان دهنده حضور ضدعفونی کننده قوی تر است، در حالی که مقادیر پایین تر نشان دهنده کاهش اثربخشی است. بنابراین، نظارت بر ORP امکان تنظیم به موقع ضدعفونی کننده را برای حفظ ایمنی آب فراهم می کند.

اندازه گیری ORP به پروب ها یا مترهای تخصصی نیاز دارد که دارای یک الکترود حسگر (معمولاً پلاتین یا طلا) و الکترود مرجع هستند. پروب تبادل الکترون بین اکسید کننده ها/کاهنده ها و الکترود را تشخیص می دهد و اختلاف پتانسیل را به قرائت های mV تبدیل می کند. کالیبراسیون منظم دقت را تضمین می کند.

متغیرهای متعددی بر قرائت های ORP تأثیر می گذارند:

1. سطوح pH: pH پایین تر غلظت HOCl را افزایش می دهد و ORP را افزایش می دهد. واکنش تعادلی HOCl + H⁺ + 2e⁻ ⇌ Cl⁻ + H₂O نشان می دهد که کاهش HOCl یا H⁺ باعث کاهش ORP می شود.
2. اسید سیانوریک (CYA): این تثبیت کننده کلر در برابر تخریب UV محافظت می کند اما کلر فعال را با تشکیل سیانورات های کلردار کاهش می دهد و ORP را کاهش می دهد.
3. دمای آب: آب گرمتر واکنش های شیمیایی را تسریع می کند و ORP را افزایش می دهد، در حالی که دماهای سردتر واکنش ها را کند می کند و ORP را کاهش می دهد.
4. ژنراتورهای کلر نمکی: این سیستم ها ممکن است "سرکوب ORP" را نشان دهند، احتمالاً به دلیل تداخل حباب های گاز هیدروژن با پروب ها.
5. آلاینده ها: مواد آلی، باکتری ها و جلبک ها کلر را مصرف می کنند و سطح اکسید کننده ها و ORP را کاهش می دهند.

برای حفظ ضدعفونی موثر:

• تنظیم سطوح کلر آزاد به طور مناسب
• حفظ pH بین 7.2-7.8
• به حداقل رساندن استفاده از اسید سیانوریک
• بهبود گردش آب
• حذف منظم آلاینده ها

نظارت بر ORP در موارد زیر ارزشمند است:

• تصفیه آب آشامیدنی
• مدیریت فاضلاب
• تصفیه پساب صنعتی
• آبزی پروری
• اصلاح خاک

در حالی که ORP مفید است، محدودیت هایی دارد:

• عدم اختصاصی بودن (نمی تواند مواد خاصی را شناسایی کند)
• حساسیت به عوامل تداخلی متعدد
• ناتوانی در جایگزینی سایر پارامترهای کیفیت آب

ORP به عنوان یک شاخص حیاتی کیفیت آب، به ویژه برای نظارت بر ضدعفونی استخر عمل می کند. اگرچه برای ارزیابی جامع به اندازه گیری های مکمل نیاز دارد، درک و مدیریت صحیح ORP به طور قابل توجهی به حفظ محیط های آبی ایمن و سالم کمک می کند.