ORP چیست

مقدمه

مواد همیشه به طور مطلق خنثی نیستند و با توجه به شرایط مولکولی خود علاقه به دریافت ، اهداء و یا نگه داشتن الکترون دارند . موادی که علاقه به گرفتن الکترون دارند را اکسیدکننده می نامند و موادی که به طور بالقوه علاقه به دادن الکترون دارند را به نام آنتی اکسیدان میشناسند .برخی محققان اعلام کرده اند مواد اکسید کننده در بدن ، از دیگر سلولها و حتی کرموزوم ها کمبود الکترونهای خود را جبران میکنند که این باعث شکست پیوند مولکولی و نقص ساختار شبکه مولکولی سلول ها میشود و میتواند باعث ایجاد بیماری های خطرناک از جمله سرطان شود و حتی گفته میشود که ایجاد روند پیری درواقع ناشی از همین واکنش هاست . بنابراین جهت کاهش عوارض اکسیدکننده ها بسیار توصیه میکنند که افراد توجه کافی به مواد آنتی اکسیدانی داشته باشند . میزان علاقه به دزدیدن الکترون را با شاخص ORP نشان میدهند .

ORP چیست

ORP به عنوان یک متغییر بسیار مهم در آب یونیزه شناخته میشود . ORP با نام پتانسیل کاهش اکسیداسیون (Oxidation Reduction Potential ( شناخته میشود که گاهی اوقات با نام REDOX از آن یاد میشود . بسیاری از محققان آب در شرق آسیا اعتقاد دارند که آب یونیزه با PH بالا خوب است ولی شاخص ORP بسیار مهم تر است . متغییر ORP سبب بهبود شبکه مولکولها و خواص آنتی اکسیدانی و اکسیژن رسانی بهتر به بدن میشود .

ORP یک نوع انرژی پتانسیل ذخیره شده است که هر لحظه آماده به کار میباشد . این انرژی لزوما فعال نیست اما ما میدانیم که وجود دارد و قابل اندازه گیریست . این انرژی بالقوه را به صورت پتانسیل الکتریکی در واحد میلی ولت (mV) اندازه گیری میکنیم . معمولا از دستگاههای بسیار حساس که مقدار بسیار جزئی ولتاژ را اندازه گیری میکنند و به نام ORP METER شناخته میشوند برای اندازه گیری استفاده میشود . در واقع ما حضور اکسیدکننده ها و یا عوامل کاهش آنها و بار الکتریکی را میسنجیم .

میزان ORP در مواد گوناگون

آبها معمولا دارای ORP طبیعی بالا حدود+200mV ~ +600mV هستند . بطری حاوی آبهای معدنی هم معمولا دارای سطح +400mV هستند . آبهای با PH بالا ( قلیایی ) دارای سطح منفی ORP و در واقع آنتی اکسیدان هستند . ORP هوا حدود +700mV و اکسیژن فعال بیش از +800mV ، آبهای هیدروژنه در محدوده -210mV~-1000mV هستند . همچنین چای سبز که به عنوان یک آنتی اکسیدان شناخته میشود دارای سطح -100mV و روغن ماهی کاد در حدود -200mV و ویتامین C در حدود -20mV میباشد .

آبهای قلیایی با خواص آنتی اکسیدانی سبب تغییر شکل مولکولی آب از شکل نامنظم و با زنجیره طولانی و عمدتا 15 یا 16 مولکولی به شکل منظم و کوتاه به شکل 5 یا 6 وجهی میشود . بدن و سلولها برای جذب زنجیره طولانی و بزرگ دارای محدودیت هایی هستند ولی شکل ریز 6 وجهی بسیار نفوذپذیرتر به بافت های بدن می باشد .

رابطه ORP با PH

PH وORP به هم وابسته هستند و متغیرهای منبع اولیه آب ، میزان املاح آب ، نوع فرایند یونیزه کردن آب بر آنها بسیار تاثیر گذار هستند .

در آبهای با PH بالا ما بیشتر عوامل کاهنده را داریم ( -ORP) و در آب با PH پایین بیشتر عوامل اکسیدکننده را مشاهده میکنیم (+ORP)

اکسیداسیون همان چیزیست که باعث قهوه ای شدن سطح سیب گاز زده و یا زنگ زدگی فلزات میشود . در فرایند اکسیداسیون ، الکترون ها از اکسید شونده دزدیده میشوند . چیزی که توانایی بالقوه اکسید کنندگی داشته باشد را با +ORP نشان میدهند که بیانگر غلظت یونها یا اکسیدکننده هاست .

عوامل کاهنده اکسیداسیون چیزهایی هستند که فرایند اکسیداسیون را متوقف و یا کند میکنند . عامل کاهنده این کار را با اهداء یک الکترون انجام میدهد . عوامل کاهنده با –ORP مشخص میشوند و این مواد را با نام آنتی اکسیدان میشناسند .

نقش آنتی اکسیدانها در سلامتی

در بدن آنتی اکسیدانهای طبیعی وجود دارند که وظیفه مباره با اکسید کننده ها به دوش آنهاست . مهمترین مواد آنتی اکسیدانی در بدن ویتامین C ، ویتامین E و بتاکاروتن هستند . بدن توانایی تولید و ذخیره این مواد را دارا نیست و این مواد باید از منابع خارجی بدن تامین گردد . اکسیدککندههای زیادی در بدن وجود دارد که از مهمترین و خطرناک ترین آنها میتوان به رلدیکال های آزاد اشاره کرد . آنها میتوانند در بدن باعث بروز سرطان ، دیابت  ، مشکلات مغزی و قلبی ، پیری زودرس و به طور کلی مشکلات اساسی در بدن شوند .

اصلی ترین راه مبارزه با آنها آنتی اکسیدانها هستند که میتوانند جلوی رادیکالهای ازاد بایستند و همچنین اثرات مخرب ایجاد شده توسط آنها را بهبود بخشند .ایجاد اثرات مخرب توسط رادیکالهای آزاد را استرس اکسیداتیو مینامند . جهت کمک به دفاع در مقابل رادیکالهای آزاد میتوانید مواد آنتی اکسیدانی موثر را مصرف نمایید . یکی از بهترین و موثرترین این مواد ، آبهای قلیایی غنی شده با هیدروژن هستند که عملکرد بسیار بالایی در مقابله با رادیکالهای آزاد از خود نشان داده است HYDROGEN-RICH . هیدروژن موجود در این آبها به طور بسیار موثری رادیکالهای آزاد را مهار میکند و هیدروژن محلول مهمترین آنتی اکسیدان شناخته شده در جهان است.

امروزه برای همگان با توجه به زندگی شهرنشینی استفاده از آبهای قلیایی طبیعی میسر نیست

بنابراین افراد باید به فکر جایگزین آن باشند تا بتوانند از اثرات شگفت انگیز آنها بهره مند شوند . یکی از بهترین جایگزین ها فیلترهای قلیایی کننده با خواص آنتی اکسیدانی هستند که در بازار موجود بوده و میتوان با نصب آنها روی دستگاه تصفیه آب از خواص درمانی این آبها در منزل بهره کافی را برد . توصیه اکید ما استفاده از فیلترهای دارای تاییده معتبر در این زمینه هست . یک نمونه توصیه شده توسط ما ، فیلتر قلیایی کننده FLUXTEK است . گواهینامه این فیلتر از SGS نشان میدهد دارای خواص آنتی اکسیدانی در حد -248mV است که بسیار مطلوب است و حتی خیلی قوی تر از چای سبز عمل میکند .

شاخص پتانسیل اکسایش و کاهش (Oxidation Reduction Potential) که معمولاً با عبارت مخفف ORP بیان می شود، عبارتست از توان اکسیدکنندگی آلاینده های موجود در آب توسط کلر. شاخص ORP ابتدا در سال 1971 توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) به عنوان یک استاندارد برای آب آشامیدنی تعریف شد و حدود بیش از 40 سال است که از آن برای کنترل کیفیت آب بهداشتی استخرها نیز استفاده می شود.

استخرها و جکوزی های عمومی معمولاً از نظر قانونی ملزم به کنترل تعادل شیمیایی آب استخر توسط تجهیزات خودکار الکترونیکی هستند تا از وجود شرایط بهداشتی کافی برای شناگران اطمینان لازم حاصل شود. البته جدا از سلامتی شناگران، حفظ تعادل شیمیایی آب استخر باعث کاهش تولید کلرامین و جلوگیری از صدمه دیدگی سطوح و تجهیزات استخر و کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات می شود.

مواد  اکسید کننده (Oxidizers) و کاهنده (Reducers)

مواد اکسید کننده مانند کلر و ازن، موادی هستند که الکترون مولکول سایر مواد اطراف خود را جذب کرده و بدین ترتیب آنها را غیرفعال می کنند. بنابراین در فرآیند اکسیداسیون، ماده اکسید کننده (کلر) الکترون دریافت کرده و ماده اکسید شده (آلاینده) الکترون از دست می دهد.

اگر مقدار مواد اکسید کننده و آلاینده ها در آب استخر دقیقاً با هم برابر باشند، مقدار ORP صفر خواهد بود. زیرا توان اکسیدکنندگی کلر دقیقاً برابر مقدار لازم برای از بین بردن آلاینده های موجود در آب است.

اندازه گیری ORP

شاخص ORP مستقیماً مقدار کلر موجود در آب را اندازه نمی گیرد. بلکه میزان فعالیت و یا پتانسیل عملیات ضدعفونی را نشان می دهد. اما اگر بار شناگران موجود در استخر، دما و pH آب ثابت باشند، بین ORP و مقدار کلر موجود در آب رابطه مستقیمی وجود خواهد داشت.

زمانی که ازسنسور ORP در استخر استفاده می شود، مواد اکسید کننده مقدار میلی ولت مثبت در سنسور تولید کرده و برعکس، مواد کاهنده (اکسید شونده) مقدار منفی ایجاد می کنند. سنسور و پروب تجهیزات اندازه گیری ORP در مسیر مدار تصفیه استخر نصب شده و به این ترتیب، مقدار خالص ORP بر حسب میلی ولت نمایش داده می شود.

تجهیزات کنترلی ORP، مقدار آن را بر حسب میلی ولت (mv) نشان داده و برخی از مدلهای پیشرفته تر، مقدار دما و pH را نیز بوسیله سنسورهای جداگانه نصب شده در مسیر خط آب، نمایش می دهند. تجهیزات کنترلی پیشرفته تر، علاوه بر نمایش این پارامترها، با تزریق خودکار کلر و سایر مواد شیمیایی می توانند مقادیر pH و ORP را در حد بهینه از پیش تعیین شده نگه دارند.

مقدار ORP مناسب

حداقل مقدار ORP که توسط انجمن حرفه ای استخر و جکوزی (ASAP) توصیه شده است، مقدار 650 میلی ولت می باشد. با افزایش میزان آلودگی و یا کاهش مقدار کلر در استخر، مقدار ORP نیز کاهش می یابد. همانطور که اشاره شد، در این وضعیت می بایست مقداری کلر برای افزایش ORP بصورت خودکار و یا دستی به استخر اضافه شود.

رابطه ORP و pH

در مقادیر بالای pH، میزان ORP کاهش یافته و رساندن آن به مقدار بهینه حتی با اضافه کردن کلر، بسیار مشکل خواهد بود. زمانیکه pH آب استخر در بازه 7.0–7.5 و مقدار کلر بین 1-3 ppm (مقدار نرمال توصیه شده) باشد، میزان ORP در بالاترین وضعیت خواهد بود. با افزایش pH به بالای بازه ذکر شده، خاصیت ضدعفونی کنندگی کلر و به تبع آن مقدار ORP کاهش می یابند.

رابطه ORP و دما

با افزایش دمای آب، مقدار ORP به مقدار جزئی ( حدود 10 تا 15 میلی ولت به ازای افزایش 10 درجه سانتیگراد دمای آب استخر) کاهش می یابد. افزایش دمای آب ضمناً باعث افزایش جزئی pH نیز می شود. نور خورشید هم باعث کاهش اثربخشی کلر  و ORP (حتی در استخرهایی که از پایدار کننده کلر استفاده می کنند) خواهد شد.

کنترل ORP  در جکوزی

کنترل ORP در جکوزی یکی از چالش برانگیزترین مباحث است. برخی از صاحبنظران این حوزه اعتقاد دارند که کنترل ORP در جکوزی، اثربخشی لازم را نداشته و دقت آن با استخر متفاوت است. دلیل این موضوع، به بحث هوادهی آب توسط جت جکوزی بر می گردد. ورود هوا به آب توسط جت جکوزی، باعث افزایش pH شده و آنرا متغیر می کند. در این شرایط، همانگونه که اشاره شد دقت عملکرد دستگاه کنترلر ORP بشدت کاهش می یابد.