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9.8 ORP (Oxidations-Reduktions-Potential)
Allgemein versteht man unter der Oxidation die Anlagerung von Sauerstoff und die
Abspaltung von Wasserstoff, unter der Reduktion die Anlagerung von Wasserstoff und die
Abspaltung von Sauerstoff. Im elektrochemischen Bereich wird die Oxidation als der Verlust
von Elektronen und die Reduktion als der Gewinn von Elektronen definiert. Diese
Reaktionen sind jeweils umkehrbar und werden folgendermaßen ausgedrückt:
Ox + n e -
wobei Ox die oxidierte Form eines Stoffes, Red die reduzierte Form, e - ein Elektron und n
die Anzahl der abgegebenen/aufgenommenen Elektronen bezeichnet. Wird eine inerte
Elektrode (die nicht mit Substanzen in einer Lösung reagiert und nicht von einer Lösung
zersetzt wird, z.B. aus Platin oder Gold) in eine Lösung, in der oxidierte und reduzierte
Stoffanteile vorhanden sind, eingetaucht, nimmt die Elektrode ein Potential an, das dem
Verhältnis dieser beiden Stoffanteile entspricht. Dieses Potential wird als Oxidations-
Reduktions-Potential (ORP) bezeichnet. Das ORP, U in Millivolt, zwischen der Indikator-
Elektrode und der Referenz-Elektrode kann mit der Nernst-Gleichung folgendermaßen
berechnet werden:
Abbildung 9.11
9-9
Red
R T
E
E
ln
n F
Wobei:
E
: Oxidations-Reduktions-Potential, wenn Potential der
Standard-Wasserstoffelektrode* 0 ist
E
: Potential der Standard-Elektrode, wenn [Ox] [Red]
R
: Gaskonstante
F
: Faradaysche Konstante
n
: Anzahl der Elektronen
T
: Absolute Temperatur
[Ox] : Reaktivität der oxidierten Substanz
[Red] : Reaktivität der reduzierten Substanz
* Standard-Wasserstoffelektrode (SHE)
Indikatorelektrode (Pt)
Messprinzip des ORP-Meters
[Ox]
[Red]
Potentiometer
E
Referenzelektrode
Probenlösung
(9.6)
F0911.EPS
IM 12B03D02-01D-E
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