氧化还原电位解释

氧化还原电位 oxidation-reduction potential，redox potential 不论反应形式如何，所谓氧化即失去电子，所谓还原即得到电子，一定伴有电子的授受过程。当将白金电极插入可逆的氧化还原系统AH2 A 2e 2H 中，就会将电子给与电极，并成为与该系的还原能力大小相应电位的半电池。将它与标准氢电极组合所测得的电位即为该系的氧化还原电位。氧化还原电位值Eh是由氧化型 H2 还原型的自由能(或平衡常数)，pH，氧化型与还原型量的比[ox]/[red]等因子所决定，并得出下式:

(R是气体常数， T是绝对温度，F是法拉第常数，n是与系的氧化还原有关的电子数)。E′是氧化型和还原型等量时的Eh。在pH为F时称为标准电位是表示该系所特有的氧化还原能力的指标。将Eh对应还原率做成曲线图，则得以E0为对称点的S型曲线。Eh高的系能将Eh低的系氧化，当两者的Eh相等时则达到平衡。但是，这只是在热力学上所出现的现象。

实际上，特别是对大多数生物学上的系统来说，如不加酶和电子传递体，就不会发生可认出的反应。氧化还原电位除能直接对电位测定外，尚可根据平衡常数的计算，使用氧化还原指示剂求得。一般生物体内的电子传递是从氧化还原电位低的方向朝高的方向，例如，有以NAD→黄素酶→细胞色素C系→O2这样的方式进行的倾向，但也有因酶的特异性及其抑制而不按这种方式进行的，由于反应成分的浓度，也有可能标准电位低的系统将高的系统氧化的情况。在生物体的氧化还原系统中，多酚类和细胞色素C、a等是在 200-300mV附近，细胞色素b和黄素酶在 0--100mV，在-330mV位置的是NAD，在-420mV位置的是铁氧化还原蛋白。在活细胞中，好氧性的细胞电位高，厌氧性的电位低，酶的活性和细胞同化能力以及微生物的生长发育等也有受氧化还原电位影响的情况。

对于一个水体来说，往往存在多种氧化还原电对，构成复杂的氧化还原体系。而其氧化还原电位是多种氧化物质与还原物质发生氧化还原反应的综合结果。这一指标虽然不能作为某种氧化物质与还原物质浓度的指标，但有助于了解水体的电化学特征，分析水体的性质，是一项综合性指标。

以铂电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，与水样组成原电池。用电子毫伏计或通用pH计测定铂电极相对于饱和甘汞电极的氧化还原电位，然后再换算组成相对于标准氢电极的氧化还原电位作为报告结果。

计算式: Ψn = Ψind + Ψref

式中: Ψn --被测水样的氧化还原电位，mV;

Ψind --实测水样的氧化还原电位，mV;

Ψref --测定温度下饱和甘汞电极的电极电位，mV，可从物理化学手册中查到。

水体的氧化还原电位必须在现场测定。

氧化还原电位受溶液温度、pH及化学反应可逆性等因素影响。

◆按便携性分的，分为:便携式氧化还原电位计，台式氧化还原电位计和笔式氧化还原电位计。

◆按用途分为:实验室用氧化还原电位计，工业在线氧化还原电位计等。

◆按先进程度分为经济型氧化还原电位计，智能型氧化还原电位计，精密型氧化还原电位计，数显式氧化还原电位计。

◆笔式氧化还原电位计，一般制成单一量程，测量范围狭，为专用简便仪器。

便携式和台式氧化还原电位计测量范围较广，常用仪器，不同点是便携式采用直流供电，可携带到现场。实验室氧化还原电位计测量范围广、功能多、测量精度高。

工业用氧化还原电位计的特点是要求稳定性好、工作可靠，有一定的测量精度、环境适应能力强、抗干扰能力强，具有模拟里量输出、数字通讯、上下限报警和控制功能等。

氧化还原电位计就是用来反映水溶 液中所有物质表现出来的宏观氧化-还原性。氧化还原电位越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出还原性。 BRP-200氧化还原电位计是专门为检测水中氧化和还原能力而设计的仪表.