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过程检测技术中的在线ORP测量

   　　ORP是指什么?
　　ORP是氧化还原电位的英文Oxi-dation-ReductionPotential的简称。氧化是指一个分子或离子失去电子的反应过程。举例来说，常见的氧化反应过程直接涉及氧反应，铁被氧化成氧化铁，对苯二酚氧化生成苯醌的化学反应，二价铁离子氧化成三价铁离子等，这些过程使得我们对氧化过程有了初步认识。通常情况下，游离态电子极少，因此氧化反应发生的同时总伴随着还原反应的进行。ORP氧化还原电位表征的就是介质氧化性或还原性的相对程度。
　　氧化还原电位与pH值都是质子H+活度的尺度，氧还电压则给出了电子的活度。不论是pH或氧化还原测量都是显示反应活度的电压，两者的差别仅在于显示刻度前者是pH，而后者是Mv。对两种测量来讲，电位差形成的电压都是通过零电流法来进行测量。
　　另外需要注意的是，氧化性和还原性的强弱不是绝对的，而是与参比介质浓度、电位差大小和pH值大小等因素有关。
　　工业在线ORP测量
　　ORP传感器是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的传感器，该敏感层是一种惰性金属，采用铂或金来制作。目前氧化还原电位常采用铂传感器直接测定法。其参比传感器是饱和甘汞传感器或银/氯化银传感器。
　　ORP的测量中，取样测量与原位测量的结果不会完全相同甚至有较大差异，因为取样测量由于溶液成分、水分、pH、温度等变化，结果会产生偏差，并且ORP测量结果的偏差相隔时间越长结果偏差越大。
　　而在线测量的结果则较能真实反映实际情况，因此为减小取样测量带来的偏差问题，好采用在线测量。梅特勒-托利多过程检测部的在线ORP测量系统通常由四部分构成：ORP传感器、pH/ORP变送器、传感器护套及电缆等。通过在线ORP检测可实现连续的ORP测量和过程控制，从而获得精确可靠的ORP值。
　　尽管氧化还原电位的测量在很多工业应用中都非常重要，但由于相关理论知识不完备，以及氧还电位测量的影响因素较复杂等诸多原因，氧化还原测量还并不十分普遍，目前主要应用集中在化工、生物技术、制药和水消毒等领域。其中，制药行业的生产过程对传感器的要求尤其严格，卫生设计、耐生物质污染，同时可经受多个批次的原位灭菌。梅特勒-托利多的Pt4865-50-SC-P-S7/9848传感器是一款可满足这些高标准要求，在生物制药行业获得广泛认同的在线测量ORP专用传感器，其液体参比电解质Frisco-lyte-B能有效防止隔膜出现蛋白质沉淀，传感器还带有专利的银离子阱来防止含硫化物在隔膜上沉积，从而能有效延长传感器的运行寿命。
　　在化工领域，应用比较广泛的在线测量ORP专用传感器是Pt4865-50-SC-T-S7，该传感器专门选择液体参比电解质Viscolyt和多孔陶瓷隔膜可在各化工行业中的重度受污溶液中发挥效用。由于采用液体电解质，其运行寿命更长。同时，梅特勒-托利多配套ORP传感器使用的加压式护套InFit764可将氧化还原传感器的性能和使用寿命发挥到极致，让传感器中填充的电解液与过程介质之间保持正压差，而正压差会防止过程介质穿过隔膜进入传感器，从而避免传感器受到污染。