ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окислительно-восстановительны реакции и потенциалы в почвах из "Физическая и коллоидная химия" Характе )ной особенностью почвенных условий является необрати.мость большинства реакций окисления и восстановления, протекающих в почве. Обратимые реакции, которые полностью подчиняются всем рассмотренным выше теоретическим положениям, свойственны только некоторым окислитсльно-восста-новительным системам — окислению и восстановлению железа (ре +5а ре +), марганца (Мп + =г2 Мп2+), азота (N +5= N + ) и др. С другой стороны, в почве протекает большое число окислительно-восстановительных реакций биохимической природы. [c.260] Важнейшим и наиболее сильным действующим окислителем в почве является молекулярный кислород, содержащийся в почве и почвенном рас шо])е. Поэтому направление и развитие окислитель-но-восстановительиых процессов в почве тесно связано с условиями ее аэрации и, следовательно, зависит от всех свойств почвы, влияющих иа ее газообмен — структуры, плотности, механического состава, а также влажности. Ухудшение аэрации в результате повышения влажности почвы, ее уплотнение, образование так называемой корки на ее поверхности и целый ряд других причин приводят к снижению окислительно-восстановительного потенциала почвы. [c.260] Опыт показывает, что в нормально аэрируемых почвах ОВ-потенциал варьирует в пределах 300—650 мВ. Заболачивание и оглеение снижают его до 200 мВ и ниже. Бурное развитие биологических процессов также способствует снижению ОВ-потенциала почвы вследствие потреблепия кислорода микроорганизмами и корнями растений. [c.260] При разложении органических веществ в условиях высоких значений ОВ-потенциала в почве образуются преимущественно сульфаты, а при его низких значениях, т. е. в анаэробных условиях,— сульфиды. [c.261] Опыт показывает, что для различных почв по-разному изменяется ОВ-потенциал в зависимости от изменения внешних условий. Для одних почв изменение значений гк происходит резко, для других — не столь резко, поскольку окислительно-восстановительные системы почв обладают различной загрул ениостью (емкостью) и податливостью к изменениям. Рассмотрим это положение более подробно. [c.261] Если в рассматриваемую систему прибавить небольшое количество сильного окислителя dV, то е/г этой системы также увеличится до di + dth, т. е. [c.261] Это уравнение характеризует степень изменения окислительно-восстановительного потенциала в зависимости от изменения концентрации окисленной формы. Степень изменения р/г с изменением V зависит от двух переменных (В и V), т. е. от общей концентрации участвующих в данной системе компонентов и от концентрации окисленной формы. [c.261] В этом случае степень изменения еН с небольшими изменениями V очень мала. Таким образом, е/г той или иной системы в случае, когда окисленная форма равна восстановленной, очень слабо реагирует на небольшие изменения V. [c.262] Использование понятия загруженности удобнее, так как оно приближается к понятию забуференности, применимому по отношению к pH. [c.262] Из уравнения загруженности ОВ-системы ( /П,91) видно, что загруженность системы зависит от параметров п, В и V. Чем больше число валентных электронов, участвующих в реакции, тем выше загруженность окислительно-восстановительной реакции. Максимальная загруженность или стабильность окислительно-восстановительной системы наступит при условии, что концентрации окисленной и восстановленной форм этой системы примерно одинаковы (т. е. К = 50%), а абсолютная концентрация всех компонентов этой системы (В) больше абсолютных концентраций компонентов всех остальных ОВ-систем, находящихся в растворе. [c.262] В почве отношение концентраций окислителя и восстановителя редко бывает равно единице, а концентрация компонентов ОВ-системы в целом низкая. Этим и объясняется чрезвычайная податливость почвы к изменению и снижению величины ОВ-потепцнала прн увлажнении. Повыншние содержания органического вещества в ночве повышает ее буферность (загруженность), поэтому все мероприятия, направленные на повышение содержания гумуса в почве, положительно сказываются на ее ОВ-состоянии. [c.262] Поскольку в почве всегда имеется большое число окислительно-восстановительных систем, главной или, как ее еще называют, потенциалопределяющей. системой всегда будет та, которая имеет максимальную загруженность по сравнению со всеми остальными. Иными словами, ОВ-потенциал любой среды, в том числе и почвы, определяется максимально загруженной системой, которая потому и называется потенциалопределяющей. В зависимости от конкретных условий эта система может быть химической (реакции окисления — восстановления) и биологической (деятельность микроорганизмов). [c.262] Окислительно-восстановительный потенциал еЛ, а также загруженность буферной системы являются важными характеристиками почвы с точки зрения ее плодородия. [c.262] Вернуться к основной статье