ORP değerinden daha önce birkaç kez bahsetmiştik ama bunun arkasında ne var?
Kısa formdaki "ORP", suyun oksitleyici veya indirgeyici bir madde olarak hareket etme eğiliminin bir göstergesini veren bir ölçüm olan "oksidasyon-indirgeme potansiyeli" anlamına gelir. ORP ile ilgili tartışmalar genellikle “O” ve “R” (oksidasyon ve redüksiyon) üzerinde yoğunlaşır. Ancak “P” (potansiyel) bileşenine ilişkin daha az detaylı açıklamalar görülmektedir.
Milivolt birimleriyle (mV = 1/1000 volt) temsil edilen ORP ölçümünün belirli bir tür elektrik potansiyelini tanımladığı açık olsa da, şimdi bu potansiyelin doğasının ne olduğu ve ne olduğu sorusuna geçeceğiz. ölçülen voltaj potansiyeli gerçekten su hakkında bilgi verir.
Tanım olarak voltaj “iki nokta arasındaki birim yük başına elektriksel potansiyel enerjide ölçülen farktır”.
“İki nokta arası” ifadesi önemlidir. Tek bir nesnenin “gerilim”i olamaz. Örneğin, Şekil 2'deki pil “9 volt pil” olarak tanımlanabilse de pilin kendisinde “9 volt voltaj” yoktur. Dokuz voltluk potansiyel yalnızca pilin iki terminali arasında bulunur; elektron eksikliği olan pozitif terminal ve elektron fazlalığı olan negatif terminal.
Yüksekliğin deniz seviyesiyle ve sıcaklığın suyun donma noktasıyla ilişkili olduğu gibi, voltaj da her zaman iki nokta (ölçülen nokta ve ikinci referans noktası) arasındaki potansiyel farkı temsil eder. Şekil 1'e geri dönersek, bu iki "noktayı", yani platin ORP sensör elektrodunu ve dahili referans elektrodunu görebilirsiniz.
Gerilim potansiyeli, elektrik kullanarak (elektron akışı) belirli miktarda iş yapma yeteneğini temsil eder. Pilin iş yapma potansiyeli vardır (gerçi çekmecedeyse çalışmaz). Onunla yapılabilecek işler, bir el feneri yakmak veya bir TV uzaktan kumandasını kontrol etmek gibi çeşitli günlük işleri içerir. Standart bir dijital voltmetre (kısaltılmış: “DVM”) ile bir pilin depolanan potansiyelini ölçebiliriz.
Her ne kadar ölçüm cihazı bize pilde depolanan elektronların elektrik potansiyelini söyleyebilse de, doğası gereği bize pilin şarjının %100 mü yoksa sadece %25 mi olduğunu söyleyemez; el fenerimizin bir saat veya sadece birkaç saniye boyunca parlamasını sağlayabilir.
ORP ölçümleri yalnızca “potansiyeli” ölçer ve belirli bir yanıtın oluşacağını garanti etmez. Sıcaklık, aktivasyon enerjisi ve reaksiyon hızları gibi diğer faktörlerin de uygun olması gerekir.
Her durumda, pil bir cihaza takıldığında, "bilinmeyen miktarda" depolanmış elektronunu serbest bırakacak ve bu potansiyel tükenene kadar cihazı dokuz voltluk bir potansiyel farkla çalıştıracaktır.
Gerilim potansiyeli ve elektronlardan bahsettiğimizde, aktarılan elektron miktarından değil, yalnızca elektronların türler arasında hareket etme eğiliminden bahsediyoruz; ölçülen potansiyel ne kadar büyük olursa, bu eğilim de o kadar büyük olur. Ancak bunların gerçekten aktarılıp aktarılmadığı veya pil bir devreye takıldığında ne kadar aktarıldığı devrenin elektron akışına karşı direncine bağlıdır. ORP ölçer tarafından gösterilen elektron transferi (iş) potansiyelinin mutlaka bu transferin gerçekleşeceği anlamına gelmediğine dikkat etmek önemlidir. Örneğin, el feneri ampulünü pile bağlayan tel paslanırsa, devrenin direnci o kadar büyük olabilir ki, pil ne kadar iyi olursa olsun, dokuz volt bu direnci aşmaya yetmeyecektir.
Pildeki elektronların akmadan önce devrenin direncini aşması gerektiği gibi, kimyasal reaksiyonların da benzer türde bir direncin üstesinden gelebilmesi gerekir.
Bu, gerçekleşmeden önce potansiyel olarak harici bir kaynaktan (örneğin bir katalizör) enerji gerektirebilir.
İnsan vücudunda daha az belirgin olan bazı çalışma biçimleri gerçekleştirilir; örneğin bir serbest radikalin bir antioksidan tarafından nötralize edilmesi.
Negatif ORP'li suyun aslında vücutta bir antioksidan görevi görüp göremeyeceği, yalnızca negatif redoks potansiyelinin üretilmesinden hangi ajanın sorumlu olduğuna değil, aynı zamanda söz konusu antioksidanın reaksiyonunun özel türlerde "oluşması" yeteneğine de bağlıdır. üstesinden gelinmesi gereken kimyasal direnç.
Kimyada "potansiyel" terimi özellikle voltaj potansiyeline atıfta bulunurken, bu bağlamda aynı zamanda ikinci bir anlamı, yani "olasılık"ı da taşır.
Gördüğümüz gibi, negatif ORP bir reaksiyon potansiyelini gösterirken, reaksiyonun gerçekten gerçekleşebilmesi için diğer faktörlerin de olumlu olması gerekir.
Randy Sharpe'ın kitabından alıntı: "Çözünmüş H2, pH ve redoks potansiyeli arasındaki ilişki"
