Mikä on ORP?

ORP tulee sanoista Oxidation-Reduction Potential, ja sitä kutsutaan myös redox-potentiaaliksi. Se kuvaa veden kykyä hapettaa aineita (luovuttaa elektroneja) tai pelkistää niitä (vastaanottaa elektroneja). Hapetus-pelkistysprosessissa yksi molekyyli menettää elektroneja ja toinen vastaanottaa ne.

ORP-arvo ilmaistaan millivoltteina (mV). Mitä korkeampi ORP-arvo, sitä voimakkaampi on veden hapetuskyky ja sitä tehokkaampi desinfiointi. Positiivinen ORP-arvo tarkoittaa, että vesi on hapettavaa, mikä on välttämätöntä bakteerien, virusten ja muiden mikro-organismien tuhoamiseksi.

ORP ja uima-allas

Uima-altaissa ORP:tä käytetään veden desinfiointikyvyn ensisijaisena indikaattorina. Maailman terveysjärjestö (WHO) on jo vuosia pitänyt ORP:tä tärkeimpänä parametrina, kun tarkistetaan, onko vesi mikrobiologisesti turvallista uida.

ORP:n suuri etu vapaan kloorin mittaukseen verrattuna on, että ORP mittaa todellisen desinfiointitehon eikä pelkästään kloorin pitoisuutta. Kahdella uima-altaalla, joissa on sama määrä vapaata klooria, voi olla eri ORP-arvo riippuen esimerkiksi pH:sta, lämpötilasta ja veden orgaanisen aineksen määrästä. ORP antaa siis suoremman kuvan siitä, kuinka tehokkaasti vesi desinfioituu.

Turvallisen ja hyvin desinfioidun uima-altaan ORP-arvoksi suositellaan yleensä 650–750 mV. Kun arvo on alle 650 mV, desinfiointi on riittämätöntä ja bakteerit ja levät voivat lisääntyä. Ihanteellinen ORP-arvo on 700–750 mV edellyttäen, että pH pysyy välillä 7,0–7,6.

Tärkeä huomio: ORP riippuu voimakkaasti pH:sta. Kun pH nousee, ORP-arvo laskee, mikä tarkoittaa, että korkeammassa pH:ssa tarvitaan enemmän klooria saman desinfiointitehon säilyttämiseksi.

Miten ORP mitataan?

ORP mitataan ORP-elektrodilla (jota kutsutaan myös redox-elektrodiksi). Elektrodissa on mittauselektrodina jalometalli (platina tai kulta) ja vertailuelektrodi (yleensä Ag/AgCl). Mittaus perustuu näiden kahden elektrodin väliseen potentiaalieroon.

Käytännössä ORP-elektrodi sijoitetaan uima-allasveteen, usein läpivirtauskennoon tai suoraan putkistoon. Nykyaikaiset mittausjärjestelmät näyttävät ORP:n lisäksi myös pH:n ja lämpötilan, jolloin vedenlaadusta saadaan kokonaiskuva.

Miten desinfiointiaine tuotetaan? Nestemäisen kloorin ja suolaelektrolyysin ero

Uima-altaan veden desinfiointiin on kaksi yleistä tapaa: nestemäisen kloorin annostelu ja suolaelektrolyysin käyttö.

Nestemäinen kloori lisätään uima-allasveteen valmiina tuotteena. Tämä on hyväksi todettu menetelmä, joka toimii nopeasti ja suoraan. Haittana on, että nestemäinen kloori nostaa usein pH:ta, jolloin on lisättävä pH-miinusta veden pitämiseksi tasapainossa. Lisäksi kauden aikana kuluu useita kanistereita klooria, mikä tekee siitä sinänsä kalliimman kuin suolaelektrolyysi.

Suolaelektrolyysi taas tuottaa kloorin paikan päällä. Uima-altaan vedessä on pieni pitoisuus suolaa (natriumkloridia). Elektrolyysikennossa tapahtuvan elektrolyysin avulla suola muutetaan klooriksi, joka sitten desinfioi veden. Suolaelektrolyysin tärkeä etu on, ettei nestemäistä klooria tarvitse varastoida tai kuljettaa. Lisäksi suolaelektrolyysikenno tuhoaa myös klooramiineja, mikä takaa miellyttävän veden laadun.

Molemmat järjestelmät käyttävät lopulta desinfiointiaineena klooria, mutta tapa, jolla kloori tuotetaan ja annostellaan, on erilainen. ORP-säädön kannalta sillä ei periaatteessa ole merkitystä: ORP-elektrodi mittaa lopullisen desinfiointitehon molemmissa tapauksissa.

ORP-anturi uima-altaaseen: mikä se on ja miten se toimii?

ORP-elektrodi on anturi, joka mittaa veden hapetus-pelkistyspotentiaalia. Elektrodi koostuu jalometallista (platina tai kulta) ja vertailuelektrodista. Kun elektrodi joutuu kosketuksiin uima-allasveden kanssa, syntyy pieni potentiaaliero, joka muunnetaan mV-signaaliksi.

NXG-ORP -elektrodi (Meytec) on yhteensopiva kaikkien markkinoilla yleisten automaattisten annostelujärjestelmien kanssa, jotka käyttävät vakiomallista BNC-liitäntää. Sitä voi siis käyttää vaihtoelektrodina järjestelmiin Hayward, Sugar Valley, Zodiac, Seko, CCEI, Pool Technologie, Avady, Bayrol ja muihin.

Platinan ja kullan ero

ORP-antureissa mittauselektrodina käytetään sekä platinaa että kultaa. Valinta riippuu käyttökohteesta:

• Platinaelektrodeja käytetään hapettaviin reaktioihin (yli 500 mV), kuten uima-altaissa ja kylpylöissä sekä juomaveden käsittelyssä. Ne sopivat nestemäiselle kloorille, mutta huonommin (tai eivät lainkaan) uima-altaille, joissa on suolaelektrolyysi.
• Kultaelektrodeja käytetään monenlaisissa ympäristöissä teollisuudesta uima-altaisiin, ja ne mittaavat hapettavia reaktioita 100 mV:sta 1000 mV:iin. Kulta-anturilla varustetut ORP-elektrodit sopivat paremmin uima-altaisiin, joissa on suolaelektrolyysi.

ORP-anturin kalibrointi

ORP-elektrodin kalibrointi on välttämätöntä tarkkojen mittausten varmistamiseksi. Toisin kuin pH-elektrodit, ORP-elektrodit tarvitsevat kalibrointia hieman harvemmin, mutta ne on silti tarkistettava säännöllisesti.

Kalibrointia (tai tarkistusta) suositellaan:

• Kun ORP-elektrodi on uusi
• Jos elektrodia ei ole käytetty vähään aikaan (esimerkiksi talven jälkeen)
• Elektrodin puhdistuksen jälkeen
• Kun manuaalisten testien tulokset poikkeavat merkittävästi elektrodin mittauksesta
• Vuosittain osana huoltoa

Kalibrointi tehdään seuraavasti:

1. ORP-elektrodi huuhdellaan perusteellisesti puhtaalla vedellä (vesijohtovesi tai demineralisoitu vesi käy).
2. Pieni määrä ORP-kalibrointiliuosta kaadetaan puhtaaseen astiaan.
3. Elektrodi upotetaan liuokseen ja odotetaan, kunnes lukema vakiintuu (enintään 2 minuuttia).
4. Mittari asetetaan kalibrointiliuoksen vertailuarvoon (yleensä noin 475 mV).
5. Elektrodi huuhdellaan kalibroinnin jälkeen ja asetetaan takaisin uima-allasveteen.

Käytettyä ORP-kalibrointiliuosta ei saa käyttää uudelleen: se kaadetaan pois eikä sitä missään tapauksessa käytetä uudelleen.

ORP-kalibrointiliuokset

ORP-kalibrointiliuoksia (joita kutsutaan myös redox-kalibrointiliuoksiksi) on saatavilla eri vertailuarvoilla. Yleisimmin käytettyjä ovat:

• 475 mV: tämä on yleisin vertailuarvo uima-allaskäytössä. Meytec tarjoaa tätä kalibrointiliuosta 250 ml:n ja 60 ml:n pakkauksissa sekä 20 ml:n annospusseissa erityisesti ORP-mittareille ja ohjaimille uima-altaissa, kylpylöissä ja vedenkäsittelyjärjestelmissä.
• 468 mV ja 650 mV: myös nämä ORP-arvot ovat saatavilla mittausalueen ja käyttökohteen mukaan.

Meytec toimittaa ORP-kalibrointiliuoksia eri pakkauksissa, muun muassa 250 ml:n pulloissa ja kätevissä annospusseissa. Säilyvyyden kannalta suositellaan, että kutakin kalibrointia varten puhtaaseen lasiin tai mukiin kaadetaan vain pieni määrä ja pääpullo suljetaan heti käytön jälkeen.

Valikoimassa myös kalibrointisetit: niistä löytyy kaikki pH- ja ORP-kalibrointiliuos annostelujärjestelmän kalibrointiin. Setti sisältää myös puhdistus- ja säilytysliuoksen elektrodeille, jotta ne pysyvät hyvässä kunnossa.

ORP-anturin huolto: puhdistus ja säilytys

ORP-elektrodin hyvä huolto on ratkaisevan tärkeää luotettavien mittausten ja pitkän käyttöiän kannalta.

Säilytys

• Elektrodi säilytetään aina kosteana suojakorkissa, joka on täytetty KCl-säilytysliuoksella.
• Elektrodia ei koskaan säilytetä tislatussa tai demineralisoidussa vedessä. Se vetää ioneja vertailukennosta ja vahingoittaa elektrodia pysyvästi.
• Onko elektrodi kuivunut? Se asetetaan silloin vähintään tunniksi (mieluiten yön yli) säilytysliuokseen kosteutumaan.

Puhdistus

• Elektrodi huuhdellaan jokaisen käytön jälkeen puhtaalla vedellä (vesijohtovesi tai demineralisoitu).
• pH-lasiin tai herkkään ORP-anturiin ei käytetä liinaa eikä harjaa. Naarmut ja staattinen sähkö voivat vahingoittaa elektrodia pysyvästi.
• Perusteellista puhdistusta varten elektrodi upotetaan noin 15 minuutiksi elektrodien puhdistusliuokseen. Meytec tarjoaa tähän tarkoitukseen erityisen puhdistusliuoksen.
• Puhdistuksen jälkeen huuhdellaan perusteellisesti puhtaalla vedellä, ja elektrodin annetaan tarvittaessa kosteutua tunnin ajan KCl-säilytysliuoksessa.

Hyvällä huollolla ja säännöllisellä kalibroinnilla ORP-elektrodi mittaa luotettavasti vuosien ajan, jotta uima-allasvesi pysyy aina turvallisena ja kirkkaana. Meytec tarjoaa tähän ORP-elektrodeja, kalibrointiliuoksia, puhdistusaineita ja säilytysliuoksia.

Aiheeseen liittyen: pH-anturi.