ORP傳感器通過測量水體中氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)的相對濃度，輸出氧化還原電位值，以此反映水體的氧化還原特性。在污水處理廠，ORP傳感器能助力判斷生物處理階段的反應(yīng)進(jìn)程，監(jiān)測水中溶解氧、有機(jī)物及各類氧化還原電對的綜合作用效果，為工藝調(diào)控提供依據(jù)。在自然水體監(jiān)測中，它可指示水體受污染程度及自凈能力。然而，化學(xué)污染卻像隱匿的“破壞者”，悄然影響著ORP傳感器的正常工作。

一、電極表面污染與腐蝕

ORP傳感器的核心檢測部件是電極，化學(xué)污染中的各類物質(zhì)極易在電極表面附著、沉積，進(jìn)而干擾電極與水體間的電子交換過程。在工業(yè)廢水排放口，廢水中高濃度的重金屬離子，如鉛、汞、鎘等，會(huì)在電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，形成金屬沉積物。這些沉積物不僅改變了電極表面的物理性質(zhì)，還可能參與氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生額外的電位干擾，使傳感器測量的ORP值出現(xiàn)偏差。例如，當(dāng)鉛離子在電極表面沉積時(shí)，會(huì)形成一層導(dǎo)電性與電極材料不同的覆蓋層，阻礙電極對目標(biāo)氧化還原物質(zhì)的響應(yīng)，導(dǎo)致測量結(jié)果偏離真實(shí)值。

此外，一些具有強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)污染物，如強(qiáng)酸（硫酸、鹽酸等）、強(qiáng)堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀等）以及強(qiáng)氧化劑（如次氯酸鈉、高錳酸鉀），會(huì)直接腐蝕電極表面。強(qiáng)酸強(qiáng)堿會(huì)破壞電極表面的活性涂層，使其失去對氧化還原物質(zhì)的特異性響應(yīng)能力；強(qiáng)氧化劑則可能過度氧化電極材料，改變電極的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，降低電極的穩(wěn)定性和使用壽命。在造紙廠廢水處理監(jiān)測中，含有大量強(qiáng)堿的廢水若長期接觸ORP傳感器電極，短時(shí)間內(nèi)就可能使電極表面出現(xiàn)腐蝕坑洼，致使傳感器測量精度大幅下降。

二、參比電極性能劣化

參比電極是ORP傳感器維持穩(wěn)定測量的關(guān)鍵部件，為測量電極提供穩(wěn)定的電位基準(zhǔn)?；瘜W(xué)污染中的某些物質(zhì)會(huì)滲透進(jìn)入?yún)⒈入姌O內(nèi)部，干擾其內(nèi)部的化學(xué)平衡，從而影響參比電極的電位穩(wěn)定性。當(dāng)水體中存在大量的有機(jī)污染物，如酚類、苯類化合物時(shí)，這些有機(jī)物可能通過擴(kuò)散作用進(jìn)入?yún)⒈入姌O的液接界部位，在參比電極內(nèi)部發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)，消耗內(nèi)部的電解質(zhì)溶液，改變參比電極的電位。例如，酚類物質(zhì)會(huì)與參比電極內(nèi)的銀/氯化銀電極發(fā)生反應(yīng)，生成難以溶解的化合物，覆蓋在電極表面，阻礙離子的正常遷移，導(dǎo)致參比電極電位漂移，最終使ORP傳感器的測量結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)性誤差。

此外，若水樣中含有能與參比電極內(nèi)電解質(zhì)發(fā)生沉淀反應(yīng)的離子，如硫酸根離子與參比電極內(nèi)的銀離子反應(yīng)生成硫酸銀沉淀，會(huì)堵塞液接界，阻礙離子交換，進(jìn)一步破壞參比電極的性能。在電鍍行業(yè)廢水監(jiān)測中，廢水中高濃度的硫酸根離子就常對ORP傳感器的參比電極造成此類損害，使得傳感器頻繁出現(xiàn)測量不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)跳變等問題。

三、干擾化學(xué)反應(yīng)引發(fā)電位偏差

化學(xué)污染中的多種物質(zhì)會(huì)在傳感器周圍引發(fā)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)會(huì)干擾ORP傳感器對目標(biāo)氧化還原電位的測量。在一些化工園區(qū)周邊的水體中，可能同時(shí)存在多種氧化性和還原性污染物，如氧化性的含氯消毒劑與還原性的硫化物。當(dāng)這些物質(zhì)在ORP傳感器附近相遇時(shí)，會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，消耗水中原本的溶解氧或產(chǎn)生額外的氧化還原產(chǎn)物，改變水體局部的氧化還原電位分布。而ORP傳感器測量的是局部水體的綜合電位，這種干擾化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的電位變化會(huì)被傳感器誤判為水體真實(shí)ORP值的改變，從而輸出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘中，養(yǎng)殖戶為了防治病害，常使用一些化學(xué)藥物，如含銅的殺菌劑。若池塘水質(zhì)監(jiān)測使用ORP傳感器，銅離子會(huì)參與氧化還原反應(yīng)，干擾傳感器對水體中溶解氧、有機(jī)物等正常氧化還原體系的測量。銅離子在不同氧化態(tài)之間的轉(zhuǎn)化會(huì)產(chǎn)生額外的電位信號，疊加在真實(shí)的ORP信號之上，使測量結(jié)果無法準(zhǔn)確反映水體的實(shí)際氧化還原狀態(tài)，影響?zhàn)B殖戶對池塘水質(zhì)的判斷和調(diào)控。

四、結(jié)語

化學(xué)污染從電極表面、參比電極到測量環(huán)境等多個(gè)層面嚴(yán)重影響著ORP傳感器的性能，導(dǎo)致測量精度下降、數(shù)據(jù)可靠性降低以及傳感器壽命縮短。在實(shí)際應(yīng)用中，必須高度重視化學(xué)污染對ORP傳感器的影響，采取有效的防護(hù)措施，如定期清洗維護(hù)傳感器、安裝前置過濾裝置去除水樣中的大顆粒污染物及部分干擾物質(zhì)等，以確保ORP傳感器能準(zhǔn)確、穩(wěn)定地工作，為水質(zhì)監(jiān)測等領(lǐng)域提供可靠的數(shù)據(jù)支持。