氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential,简称ORP)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的电化学参数。它表示物质失去电子(氧化)或得到电子(还原)的趋势或能力。氧化还原电位越高,表示物质越容易失去电子,被氧化的倾向越大;反之,还原电位越高,表示物质越容易得到电子,被还原的倾向越大。
具体来说,氧化还原电位是电极电对发生氧化反应的电位(体现电极的还原性)与发生还原反应的电位(体现电极的氧化性)之间的差值。它由氧化电位和还原电位共同决定,数值等于正极(发生还原反应的电极)的电极电位减去负极(发生氧化反应的电极)的电极电位。
在实际应用中,氧化还原电位常用于评估水溶液的氧化或还原能力,从而判断水质的氧化还原状态。例如,在污水处理中,正的氧化还原电位表示水中有较多的分子被氧化,水质较好;而负的氧化还原电位则说明水中有较多的分子被还原,水质较差。
此外,氧化还原电位还可以用于评估水族系统中的生态环境,通过综合其他水质指标来反映系统的整体健康状况。
需要注意的是,氧化还原电位的测量通常使用ORP复合电极和毫伏表进行,其单位为毫伏(mV)。在标准状态下,通常以1.0 mol/L的氢离子与100 kPa的氢气组成的标准氧化还原对的氧化还原电位为0 V。其他氧化还原对的电位则通过与其组成原电池并测量电动势来确定。