חיישן Ph Orp

מדידות pH ו-ORP מבוססות על עקרונות אלקטרוכימיים, הממירים אותות כימיים לאותות חשמליים הניתנים למדידה באמצעות מערכת אלקטרודות.

עקרון מדידת pH
מדידת ה-pH משתמשת בשיטת אלקטרודת הזכוכית. הליבה שלו היא קרום זכוכית מיוחד הרגישה ליוני מימן (H⁺).
יצירת הבדל פוטנציאלי: כאשר אלקטרודת הזכוכית שקועה בתמיסת הבדיקה, נוצר פוטנציאל עקב ההבדל בפעילות H⁺ משני צידי קרום הזכוכית.
משוואת נרנסט: להבדל פוטנציאל זה יש קשר ליניארי עם ערך ה-pH של התמיסה, כפי שמתואר על ידי משוואת נרנסט.
מדידת אותות: על ידי מדידת הפרש הפוטנציאל בין אלקטרודת הזכוכית לאלקטרודת ייחוס יציבה (בדרך כלל אלקטרודת כסף/כסף כלוריד), ניתן לחשב במדויק את ערך ה-pH של התמיסה.

עקרון מדידת ORP
מדידת ORP משתמשת בשיטת אלקטרודות המתכת כדי למדוד את הנטייה של תמיסה לצבור או לאבד אלקטרונים, מה שמצביע על עוצמת יכולת החמצון או ההפחתה שלו.
אלקטרודה אינרטית: החיישן משתמש במתכת אינרטית יציבה מבחינה כימית (כגון פלטינה (Pt) או זהב (Au)) בתור אלקטרודת המדידה.
חילופי אלקטרונים: כאשר האלקטרודה האינרטית שקועה בתמיסה המכילה חומרים מחמצנים או מפחיתים, מתרחשת חילופי אלקטרונים קלה על פני האלקטרודה עד שמגיעים לשיווי משקל.
מדידת פוטנציאל: בשלב זה נוצר הפרש פוטנציאל יציב בין האלקטרודה האינרטית לאלקטרודת הייחוס. הפרש פוטנציאל זה הוא ערך ה-ORP, הנמדד במיליוולט (mV). ערך חיובי מצביע על סביבה מחמצנת, בעוד שערך שלילי מציין סביבה מפחיתה.