orp چیست و چه کاربردی در صنایع تصفیه آب و فاضلاب دارد؟

برای اکسید کردن آب و یا فاضلاب‌ها از شاخص‌های بسیار زیادی استفاده می‌شود. یکی از این شاخص‌ها هم orp  است که میزان و مقدار آن ارتباط مستقیمی هم با دمای محیط و ph آب دارد. یکی از مهم‌ترین موارد کاربرد orp ، اندازه گیری میزان کلر موجود در آب است. اما به راستی orp چیست و کاربرد اصلی آن کدام است. در این بخش، تصمیم گرفتیم تا با ارائه مطالبی در مورد این شاخص، سوالات شما در این زمینه را پاسخ دهیم. همچنین با کاربرد آن به خوبی آشنا شویم. پس مطالب را از دست نداده و تا آخر ما را همراهی کنید.

منظور از orp چیست؟

اُ آر پی یا پتانسیل کاهش اکسیداسیون به عنوان یک متغیر بسیار مهم در آب یونیزه شناخته می‌شود، که در اکثر اوقات با نام REDOX خوانده می‌شود. در واقع orp به میزان تمایل یا پتانسیل مواد موجود در یک محیط برای گرفتن الکترونِ سایر مواد شیمیایی اشاره دارد. مواد به صورت مطلق خنثی نیستند و با توجه به شرایط مولکولی ممکن است، علاقه به دریافت، اهدا و یا نگه داشتن الکترون‌ها داشته باشند. این شاخص، پتانسیل کاهش اکسیداسیون است و تاثیر خیلی مستقیمی بر میزان سلامت آب و قدرت ضدعفونی کردن لکه و دیگر مواد شیمیایی موجود در آب دارد. با اندازه گیری این شاخص در فرایند تصفیه آب و فاضلاب، می‌توان از مدت زمان تصفیه آب و میزان ضدعفونی کننده در آب اطلاع پیدا کرد.

چه رابطه‌ای میان orp با ph وجود دارد؟

پیش از بررسی کاربرد orp باید ابتدا بهتر آن را شناخته و ارتباط آن را با دیگر شاخص‌های تصفیه آب بدانیم. دو شاخص orp و ph دو شاخص به هم وابسته هستند که در صنعت تصفیه آب و فاضلاب به خوبی کاربرد دارند. به عنوان یک حالت کلی، هر چقدر میزان ph بیشتر از ۷ گردد، محیط آب تمایل بیشتری به خاصیت قلیایی بودن پیدا کرده و تمایل به از دست دادن الکترون در آن بالا می‌رود. به همین دلیل در بازه قلیایی ph میزان عوامل کاهنده خیلی بیشتر می‌شود و شاهد orp   منفی هستیم. در حالی که در کمترین مقدار، orp مثبت خواهیم داشت. به طور نمونه ، وقتی ph، بالا باشد، orp منفی را نشان می‌دهد و جایی که ph، پایین باشد orp مثبت خواهد بود. اکسیداسیون در واقع همان چیزی است، که موجب قهوه‌ای شدن سیب گاز زده و یا زنگ زدگی فلزات می‌گردد. در فرآیند اکسیداسیون شدن، الکترون‌ها از اکسید شونده‌ها دزدیده خواهد شد.

رابطه بین orp و دما

همانطور که بیان کردیم ph و دما ارتباط خیلی مستقیمی با هم دارند. به همین منظور دما هم با orp در ارتباط تنگاتنگ است. هر چقدر دمای آب و فاضلاب بیشتر گردد، میزان اثرگذاری کلر و دیگر مواد ضدعفونی کننده هم قطعا کاهش چشمگیری پیدا خواهد کرد. به همین دلیل میزان orp که شاخص تمایل برای اکسید کنندگی می‌باشد، نیز کمتر خواهد شد. به عبارت دیگر با افزایش دما، میزان ph افزایش یافته و در مقابل orp کاهش چشمگیری پیدا می‌کند.

میزان استاندارد orp

برای کاربرد orp  موثر و موفق باید میزان استاندارد آن را در نظر بگیریم. به دلیل تاثیر اکسید شوندگی بر بدن افراد و همچنین قدرت آن در تصفیه آب و فاضلاب، برای هر یک از مواد، مقدار استاندارد را ارائه کرده‌اند. ذکر این نکته لازم است که با بالا رفتن میزانِ مواد اکسید کننده در بدن، سایر سلول‌ها اقدام به گرفتن یون می‌کنند که در نهایت موجب مشکلاتی نظیر سرطان، دیابت و بیماری‌های قلبی خواهد شد. پس باید میزان آنها استاندارد باشد. در حالیکه ورود مواد اکسید شونده به بدن تاثیر بالایی در سلامتی و طول عمر افراد دارد. به این مواد آنتی اکسیدان می‌گویند که برای بدن بسیار مفید بوده و شاخص   orp  منفی در آنها وجود دارد. مطابق با استانداردهای ارائه شده، میزان orp را در چند ماده مختلف به صورت زیر اشاره می‌کنیم.

• روغن ماهی کاد -mv200
• ویتامین سی mv 0  
• چای سبز  mv100 –
• آب استخر+ mb 460  
• آب معدنی تصفیه شده mv300 
• آب استخر پرورش آبزیان mv 250 تا ۱۵۰+
• آب برج خنک کننده 250 تا 350 mv+

نحوه عملکرد orp چگونه است؟

پیشتر توضیح دادیم که منظور از شاخص پتانسیل orp پتانسیل یک ماده است که کاهش اکسیداسیون را به خوبی نشان خواهد داد. برای اندازه گیری میزان کاهش اکسیداسیون از دستگاهی به نام  orp متر استفاده می‌کنند. این دستگاه دارای سنسور بوده و میزان انرژی الکتریکی را به خوبی نشان خواهد داد. این دستگاه از پلاتین یا طلا ساخته می‌شود. مواد اکسید کننده‌ای که در آب موجود هستند، حاوی ازن، کلر و دیگر مواد ضدعفونی کننده هستند، که الکترون‌های الکترود طلایی را جذب می‌کنند و از این طریق ولتاژ تولید خواهد شد. این ولتاژ با الکترود محلول در نقره مقایسه می‌گردد. در نتیجه هر چقدر میزان اختلاف دو ولتاژ بالاتر رود، مقدار اکسید کننده‌های موجود در آب و فاضلاب بالاتر می‌رود و orp هم بیشتر خواهد شد.

کاربرد orp در چه مواردی است؟

اُ آر پی به عنوان یک شاخص، جهت اکسید کردن، مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما این شاخص در چه مواردی کاربرد دارد. در ادامه کاربرد آن را به صورت مختصر شرح می‌دهیم.

استفاده از orp در تصفیه آب استخر

در عملیات تصفیه آب استخر از ازن و کلر جهت از بین بردن آلاینده‌ها استفاده می‌گردد و شاخص orp در کنار ph  اهمیت بالایی دارد. حالت استاندارد میزان orp باید حدود ۴۵۰ میلی ولت برای استخر باشد. اگر میزان کلر کاهش پیدا کند یا آلاینده‌ها بیشتر افزایش یابد، این شاخص کمتر شده و با تزریق کلر می‌توان آن را در سطح استاندارد قرار داد. در واقع با استفاده از شاخص orp می‌توان در تصفیه آب استخر تصمیم‌گیری کرد که مقدار کلر افزایش پیدا کند و اینکه تا چه اندازه باید این مواد افزایش یابد تا میکرو ارگانیسم‌ها و آلاینده‌ها از بین بروند.

کاربرد orp در تصفیه آب آشامیدنی

همانطور که در میان متن اشاره شد، مقدار شاخص orp آب آشامیدنی باید منفی بوده تا از اکسید کنندگی آن کاسته شود. استفاده از آب با خاصیت اکسید کنندگی بالا منجر به بروز بیماری‌های متعدد می‌گردد. به همین دلیل بایداین شاخص را در این موقعیت‌ها به خوبی کاهش داد. در عملیات تصفیه آب آشامیدنی بعد از اینکه orp اندازه‌گیری شد، به خوبی، قدرت اکسید کنندگی هم سنجیده می‌شود که تا چه میزان بالا بوده و با تزریق کردن مواد ضدعفونی کننده می‌توان آنها را تنظیم نمود.

استفاده در برج خنک کننده

در بسیاری از موارد، کاربرد orp بسیار مهم و کاربردی است. یکی از کاربردهای مهم آن در صنعت تصفیه آب و فاضلاب، استفاده در برج‌های خنک کننده می‌باشد. آب‌هایی که وارد این برج‌ها می‌گردد، قدرت خورندگی و اکسید کنندگی بسیار بالایی دارند. به همین دلیل قدرت خورندگی و اکسید کنندگی آنها بسیار بالا است. اگر میزان پتانسیل کاهس اکسیداسیون در آب ورودی به برج‌های خنک کننده بیش از ۲۵۰ تا ۳۵۰ میلی ولت باشد، به معنای وجود مواد اکسید کننده و پتانسیل بالا برای گرفتن الکترون سایر عناصر محیط است. مواد اکسید کننده به شدت به بدنه مخازن برج خنک کننده آسیب وارد می‌نمایند.

جمع بندی نهایی

با تمام این اوصاف، orp یکی از موارد بسیار مهم و کاربردی در صنعت تصفیه آب و فاضلاب است. در واقع هدف اصلی، اندازه گیری مقدار کلر و ازن نبوده بلکه قدرت و میزان پتانسیل محیط برای برقراری واکنش و گرفتن الکترون سایر عناصر و دیگر مواد شوینده را به خوبی مشخص می‌کند. به همین دلیل تنها در آب‌های تمیز و فاقد آلودگی می‌توان orp را اندازه گیری کرد. بعلاوه، کاربرد orp نیز در موارد بسیار مهم و ضروری است که ارتباط مستقیمی با سلامت انسان دارد.