氧化还原电位ORP(上)-有机物密切相关的指标

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我很早就用过ORP表，3年前也写过这个东西，当时的理解不够，只是发现一些现象，比如缸里状态很好的时候，ORP值总是会稳定在400mv左右。

随着不断的学习，外加超多鱼友的案例，逐步意识到更多深层的知识。

现在用ORP表的人已经比较多了，所以我仔细的说一下这个ORP到底是什么东西。

本文知识面较多，内容较长，

我分上下两篇写完这个内容，下篇会过几天发。

看不懂的话就多看几次，知道这些东西会很有用。

先普及几个简单的知识：

① 一个快速的化学反应，木柴燃烧：

木柴+氧气，燃烧释放热量，主要产物二氧化碳（外加部分水和无机废物）

这个典型的化学反应中，氧气是氧化剂，木柴是有机物，充当还原剂。

②我们人要吃饭补充能量，需要氧气，呼出二氧化碳。

本质上也是类似上面的木柴燃烧反应（氧气+米饭在身体内缓慢“燃烧”），因为人体是生物参与反应，所以通常叫生化反应。

说这些例子，就是想告诉大家，生化反应都有一个共同点：

有机物（食物）被氧化剂氧化，变成无机物，释放二氧化碳，同时产生热量。

这部分内容之前已经写过一些，下面是文章链接：

开年礼物：有机物(上)，有点跑题的高级课程

换个角度我们继续深入！

不同的氧化剂，他们的氧化能力不同：

比如氧气就是最常见的氧化剂，所有动物都需要氧气来氧化吃到的食物，对我们来说就是有益的。

而浓硝酸是超强的氧化剂，强到可以直接灼伤皮肤。

（皮肤也是有机物，过程也是被硝酸快速氧化）

同样，不同还原剂还原能力也不同，这里不再举例！

知识点：

微观上，生化反应的过程其实是电子的转移（这里不再细说）。

所以，一种物质的氧化性（或还原性），就是得到（或失去）电子的能力。

定义这种能力的值，就叫氧化还原电位，英文全称：oxidation-reduction potential，简称ORP，计量单位就是电压，我们的ORP表就是测量这个值的仪器，单位是mv毫伏。

具有氧化能力的物质(溶液)，氧化性越强，ORP电位越高。

具有还原能力的物质(溶液)，还原性越强，ORP电位越低。

简单举例几个经常听到的（其他物质大家可以自己去查相关资料）：

氧气的氧化电位：1230mv  强氧化性

高锰酸钾氧化电位：1679mv  更强氧化性

臭氧的氧化电位：2076mv   极强氧化性

题外话：

实际生活中，我们也会遇到很多氧化剂，我简单举几个例子：

①比如漂白粉，双氧水，紫外线等等，他们或多或少都是利用这些物质的氧化性，因为这些极强氧化性的物质可以直接破坏细胞，也是这些产品能杀菌的主要原理。

②塑料老化，也是和这个有关，用臭氧的鱼友应该也发现了，传统的皮管很快就会被臭氧快速老化，变得很脆。

③食品都是有机物，所以保存食品要反着来，保存食品要防止被氧化而变质。

因此很多食品中会加入可食用的抗氧化剂，或者包装内额外放入一包抗氧化剂，以延缓食品变质（特别是高油脂类食品）。

进入正题，回到我们鱼缸。

我们鱼缸是无数物质的混合溶液。

你可以近似的看成把各种氧化剂（比如溶于水中的氧气）和还原剂（主要是各种有机物）混合在一起，各种物质有多有少，数值有高有低，然后再来合计他的ORP值。

你可以通俗的理解为，ORP高的鱼缸，就是有很强氧化能力的溶液；低的ORP，就是含有更多有机物但是较少氧化剂的溶液。

所以，ORP的意义在于反应整个鱼缸宏观上氧化有机物的能力。

简单说：鱼缸ORP越高，你的鱼缸氧化有机物的能力自然越强。

所以：

在其他条件相同的情况下（比如完全相同的蛋分排出），鱼缸的ORP越高，那么缸内等量的有机物，被生化反应所消耗的速度就越快。

注意！ORP只反映生化部分的能力，不算物理能力，比如活性炭吸附、蛋分排出，这些是物理上处理有机物的手段，并不是ORP高低导致。

是不是感觉有点门道了？下面进入实战。

一个简单的实验：

装一杯鱼缸里的水，然后通入臭氧，ORP就会快速上升，

因为水中通入了臭氧这种强氧化剂。

此时，你缸内有机物就可以被更快的消耗（其实是臭氧在帮助氧化这些有机物）。

之前我说臭氧可以帮助治理菌膜，也是这个原理。

装一杯鱼缸里的水，加入还原性的物质（各种液体珊瑚粮或液体碳源直接溶于水，下降会更明显），ORP就会快速下降。

此时可以理解为，当缸内有机物过量无法消耗时，就很容易产生菌膜。

所以ORP越高的缸，能接受的珊瑚粮（有机物污染）也就越多。

天然海水的ORP大约为400多一点，我们鱼缸也建议维持在400左右。

我们可以利用这个特性，通过ORP的值来判断一个鱼缸相对适合的珊瑚粮用量。

这就是为什么正常的珊瑚缸，ORP总是在400左右的根本原因。

ORP表本身也会有误差，并且受到其他PH、温度等因素影响，所以400左右即可，不要过分去精确求数值。

并不是说ORP数值不对就不能养，而是好的珊瑚缸你搞来搞去，最后自然会在这个天然合理的ORP范围。

所以，在其他条件不变的情况下：

越低的ORP：意味着鱼缸消耗有机物的生化能力越弱，你应该极少用珊瑚粮或停用珊瑚粮。

越高的ORP：意味着鱼缸消耗有机物的生化能力很强，缸内有机物会被快速消耗，你应该更多的使用珊瑚粮。

参考数值：

一般柏林系统的珊瑚缸，ORP数值在300以下不用珊瑚粮，350左右较少使用，400左右正常用，450以上大量用。

注意：

ORP高低只是生化反应部分的处理能力，其他物理因素很重要！比如蛋分排出能力，比如是否有活性炭吸附，也包括缸内的生物数量。道理很简单，如果你有一个超强蛋分，就会有更多有机物的被直接物理排出，同样ORP的情况下，自然也可以接受更多珊瑚粮。

待续未完：

下篇说说ORP数值偏离的原因和相关的调整方法。

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自2016年8月开始，这是老何写的第 234 篇文章

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