Comprendre l’ORP : le potentiel d’oxydo-réduction

Note : Comme d’habitude, ceci est un article qui vise à simplifier un sujet complexe. À tous les chimistes qui le lisent, si quelque chose que nous disons doit être clarifié ou corrigé, veuillez commenter ci-dessous ou nous contacter directement ! Nous nous efforçons de ne publier que les informations les plus précises possibles. Gardez simplement à l’esprit que cet article est destiné à être en termes profanes. Profitez-en !

Vous a-t-on déjà demandé  » qu’est-ce que le PO ? « . Pour la plupart d’entre nous, nous savons en quelque sorte ce que cela représente, mais pas exactement ce que c’est, ni pourquoi c’est important. Le potentiel d’oxydoréduction (ORP) est une mesure de l’efficacité des désinfectants dans l’eau. Le potentiel d’oxydoréduction est une mesure électronique – en millivolts (mV) – de la capacité d’une substance chimique à oxyder ou à réduire une autre substance chimique. L’oxydation et la réduction sont toutes deux des processus chimiques impliquant le transfert d’électrons entre molécules (gain ou perte d’un électron). L’ORP mesure donc le potentiel de ces réactions à se produire dans votre eau. Dans le monde de la piscine, plus le potentiel d’oxydation est élevé, plus l’assainisseur est efficace. Un assainisseur plus efficace signifie une eau plus sûre et plus propre. C’est une belle chose.

L’ORP est mesuré par une sonde dans un petit échantillon d’eau courante, généralement à côté de votre contrôleur chimique. Une sonde ORP se compose d’une électrode ORP, et d’une électrode de référence. Fondamentalement, un signal est envoyé entre eux qui détermine votre potentiel d’oxydation et de réduction. Le taux de transfert d’électrons est mesuré en mV et lu comme ORP. Plus il est élevé, mieux c’est, et la plupart des services sanitaires des États-Unis reconnaissent que 650 mV est le potentiel Redox minimum acceptable, et si vous pouvez dépasser 800 mV, c’est génial. Tout ce qui dépasse 850mV est une eau exceptionnelle.

Attendez, vous avez compris ? L’oxydation et la réduction sont deux choses différentes ; en fait, elles sont opposées. Alors discutons rapidement de ce que signifient l’oxydation et la réduction. Nous obtenons les deux définitions suivantes à partir de cette source.

Définition de l’oxydation

« L’oxydation est la perte d’électrons par un atome, une molécule ou un ion. » Souvent, les électrons perdus sont remplacés par de l’oxygène.

Définition de la réduction

« La réduction est le gain net d’électrons par un atome, une molécule ou un ion. »

L’oxydation est donc le moment où un oxydant prend des électrons (e-) à un oxydant, et la réduction est le moment où la charge électrique de cet oxydant est réduite par ces électrons volés. Lorsque nous disons « le chlore est éliminé » ou « épuisé », nous voulons dire que le chlore a été réduit. Voici une vidéo utile qui explique plus en détail ces réactions, connues sous le nom de réactions Redox.

Pourquoi utilise-t-on l’ORP ?

L’ORP est largement utilisé parce qu’il est pratique, généralement précis, et qu’il nous permet de surveiller électroniquement ce qui se passe dans l’eau. Bien qu’il ne mesure pas la quantité de chlore, l’ORP est une lecture en temps réel de la performance du chlore. La plupart des opérateurs s’accordent à dire que la désinfection est ce qui compte vraiment, du point de vue de la santé ; la quantité de chlore n’est pas nécessairement aussi importante que son efficacité. Idéalement, nous aurions une quantité minimale de chlore qui est super efficace, pour accomplir plus avec moins.

Nous avons fait quelques recherches, et nous n’avons pas encore trouvé de données qui suggèrent un ORP  » trop élevé « , ou à partir duquel il commence à devenir moins précieux. Ce que nous savons, c’est que le PO doit être supérieur à 650mV ; tout ce qui est supérieur à 750 est bon ; et tout ce qui est supérieur à 800 est excellent. Au-delà, les chiffres exacts sont soumis aux opinions des opérateurs, mais nous pouvons tous convenir qu’un niveau plus élevé est meilleur.

Comment et pourquoi le Redox est mesuré

Sonde RedoxLe Redox est mesuré à l’aide d’un capteur à deux sondes immergé dans un échantillon d’eau en écoulement. Le capteur mesure la différence électrique entre les deux sondes. Une sonde est généralement en platine ou en or, et l’autre en argent. Ces mesures peuvent être affectées par la propreté des sondes, ce qui est une autre raison d’envisager l’utilisation d’enzymes dans votre eau. Cela s’applique également à d’autres types de sondes dans le système, comme les sondes de chlore.

La plupart des systèmes d’automatisation dans les piscines contrôlent les produits chimiques en temps réel, ils comptent donc sur des mesures précises à tout moment. En effet, le pH fluctue plus souvent que les autres variables, et les contrôleurs ORP sont capables de suivre ces changements. L’alternative est de se fier uniquement aux analyses de l’eau, qui ont généralement plusieurs heures d’intervalle entre les lectures.

Si votre piscine a des niveaux de chlore élevés, mais un ORP bas… Les deux coupables les plus probables sont le pH et la contamination organique (charge des baigneurs). Plus vous avez de matières organiques dans l’eau, plus la conductivité entre les sondes est lente. La plupart des contrôleurs mesurent également le pH, ils seront donc capables de voir si le pH est le problème. Si le pH est là où il devrait être, il y a de fortes chances que les déchets organiques soient le nœud du problème.

sonde ORP élevéeSi votre piscine a des niveaux de chlore bas mais un ORP élevé… Soit vos sondes fonctionnent mal, soit félicitations, vous avez une eau de grande qualité. C’est rare, mais tout à fait possible. Par exemple, une grande piscine commerciale en Arizona a été capable de maintenir un ORP de 750, malgré moins de 1 ppm de chlore ! Pensez-y. Même avec un pH légèrement élevé, la piscine s’oxydait efficacement. (Alerte spoiler : ils utilisent nos enzymes.)

Facteurs qui affectent le ORP

Un certain nombre de facteurs de chimie de l’eau peuvent affecter votre ORP. En voici quelques-uns qui sont les plus courants dans les piscines :

pH

Plus le pH est faible, plus la proportion d’acide hypochloreux (HOCl) par rapport à l’ion hypochlorite (OCl-) est élevée, et plus le Redox est élevé. Voici un graphique fantaisiste montrant le pourcentage de HOCl (chlore fort) par rapport à OCl- (chlore faible).

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Corrélation inverse entre le pH et le pourcentage de chlore fort (HOCl) par rapport au chlore faible (OCl-).

Voici quelque chose qui nous fascine : des études récentes montrent que ce spectre d’équilibre n’est valable que dans une eau non stabilisée. En d’autres termes, une eau qui ne contient pas d’acide cyanurique. Pour en savoir plus sur ces résultats, cliquez ici.

Acide cyanurique

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Ce graphique du CDC montre la relation entre le Redox et l’ACY.

Selon les centres américains de contrôle des maladies (CDC), l’augmentation des niveaux d’acide cyanurique (également appelé stabilisateur ou conditionneur de chlore) fait baisser le Redox. C’est la principale raison pour laquelle le CDC a fixé une nouvelle limite aux niveaux de CYA en cas d’incident fécal. La nouvelle limite ? Seulement 15 ppm d’ACY. 15 !

Nous, chez Orenda, ne fabriquons pas d’assainisseurs, mais nous comprenons et apprécions absolument leur importance. Les assainisseurs résiduels comme le chlore sont notre première ligne de défense contre les bactéries et organismes nuisibles présents dans l’eau. Puisque l’ACY affaiblit le chlore, à notre avis, gardez les niveaux de stabilisateurs aussi bas que possible.

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