式中：Eθ——标准电极电位，V;

　　R——通用气体常数，8.315 J/(K·mol);

　　T——试验溶液的绝对温度，K;

　　F——法拉第常数，96 484.6 C/mol;

　　P(O2)——氧的绝对压力，atm(1atm = 0.101 3 MPa);

　　c(OH-)——OH-浓度，mol/L.

　　ORP与氧化还原电对的反应速度有关，铂电极上O2/OH-的反应是一个很慢的反应，即使在氧质量浓度高达10 mg/L时，ORP也不会达到O2/OH-的平衡电位，故NaCl溶液的ORP小于按式(2)计算得出的EOER〔2〕。由式(2)可知，EOER随着P(O2)的增大而增大，随着T和pH的增大而减小，ORP也应具有相同的变化趋势。参照式(2),可对ORP有定性的了解，但定量数据需通过试验测得。电厂反渗透进水的pH通常控制在7～8,变化不大，而各地电厂通常会由于季节变换其水体温度发生不同程度的变化，温度的改变还会引起溶解氧浓度的改变，故需通过模拟试验研究温度和溶解氧对ORP的影响。

　　2.2 静态试验

　　根据电厂反渗透进水处实际测量温度的可能变化范围，利用水浴锅将溶液温度从15 ℃升至35 ℃，考察温度对ORP静态测量值的影响，结果如图 3所示。

  图 3 ORP静态测量值和温度的关系

　　由图 3可知，ORP随着温度的升高而降低，与2.1中的理论分析相符。表 2为4种温度下基本趋于稳定的ORP表测量值，从15 ℃到35 ℃，ORP表测量值降低了30 mV,减小约12%.

　　通高纯氮除氧，考察溶解氧对ORP静态测量值的影响，结果如图 4所示。

 图 4 通氮除氧过程中ORP静态测量值的变化（25 ℃）

　　由图 4可以看出，随着通氮除氧过程的进行，ORP表测量值不断减小，最小值为104 mV,为除氧前的37%,此变化趋势也与2.1中的理论分析相符。整个除氧过程中，ORP表测量值减小约170 mV,表明若反渗透进水的溶解氧波动较大，会对ORP测量产生较大影响。

　　2.3 动态试验

　　图 5为14 ℃和28 ℃下NaCl溶液ORP的动态测量结果，同时监测了溶解氧含量的变化。

 图 5 动态试验结果

　　由图 5可知，2种温度下溶解氧含量的差异较大，14 ℃下的溶解氧为9.7～9.9 mg/L,28 ℃下的溶解氧为7.1～7.3 mg/L,温度和溶解氧含量的差异共同导致了ORP表测量值的变化，28 ℃时的ORP较 14 ℃时降低34 mV,减小约17%.ORP表在动态模拟反渗透进水的ORP测量值时稳定性较好，波动范围不超过15 mV.

　　2.4 电极表面状态

　　在进行ORP静态试验时，发现ORP测量值的重现性并不理想，结果如表 3所示。

　　由表 3可知，ORP的最大测量值与最小测量值之间的差值达25 mV.O2/OH-为反应缓慢的弱平衡体系，ORP电极上若吸附某些杂质或气泡会影响其电子交换速率，增大测定误差。此试验过程中，ORP电极在测量前仅按常规方法用除盐水进行了冲洗，而ORP电极的测量电极为铂电极，铂金属表面并非完全惰性，会缓慢生成氧化膜，并很难保证表面绝对光洁，通常会存在凹槽或划痕，容易吸附测试溶液中的物质，即使被反复冲洗也可能无法洗净，此时电极会有“记忆效应”,尤其当测量完浓度相对较高的溶液后就立即测量浓度相对较低的某溶液〔3〕。为使测试结果准确，当待测溶液的浓度或氧化还原性变化较大时，需使用牙膏等温和磨料对铂电极表面进行清洗，并将铂电极在待测溶液中进行多次浸泡和冲洗。对电极表面进行充分清洁处理后进行了重复测量，结果如表 4所示。。

　　由表 4可以看出，重现性较好，4次测量值之间的差值不超过7 mV.

　　3 结论和建议

　　(1)静态试验结果表明，温度和溶解氧对电厂反渗透进水ORP的测量具有一定的影响，随着温度的升高和溶解氧的降低，ORP测量值降低。当温度从15 ℃升至35 ℃时，ORP降低了12%;通高纯氮除氧，ORP可降低至除氧前的37%。

　　(2)动态模拟冬夏两季电厂在线监测反渗透进水ORP,结果表明，温度为28 ℃时的ORP测量值比温度为14 ℃时降低了17%,ORP表的动态测量稳定性较好。

　　(3)ORP电极表面状态对测量的影响较大，需通过充分清洗保证金属电极表面的洁净。

　　(4)为提高电厂反渗透进水ORP测量的准确性，以正确反映杀菌剂和还原剂含量的波动，宜定期对电极进行清洗，并最好使ORP表测试水样的温度和溶解氧基本保持不变;若无法进行恒温处理，且该地区不同季节的温差又较大，则需制定对应不同季节的ORP控制值，防止药剂超标时，因温度升高导致ORP测量值偏低而误以为合格。