ПОЧВОВЕДЕНИЕ. Окислительно-восстановительные процессы в почвах

Стандартные потенциалы окислительно-восстановительных систем. Окислительно-восстановительный потенциал почвы

Для количественной характеристики окислительно-восстановительных реакций, протекающих в почве, установления их направленности и интенсивности, что определяет окислительно- восстановительное состояние или окислительно-восстановительную обстановку почв, пользуются понятием окислительно-восста- новительного потенциала

Окислительно-восстановительным потенциалом почвы (ОВП) называют разность потенциалов, возникающую между почвенным раствором и электродом из инертного металла (платины), помещенным в почву. Измеряется ОВП при помощи потенциометра В качестве электрода сравнения используют каломельный электрод. Выражается ОВП, как правило, в милливольтах. ОВП обозначают символом Eh (ОВП по отношению к водороду) и выражают отношением активностей окисленной (Ох) и восстановленной (Red) форм соединений.

Стандартные потенциалы окислительно-восстановительных систем, наиболее часто встречающихся в почвах и представляющих интерес для почвоведов.

Чем больше стандартный потенциал системы, тем более сильным окислителем является ее окисленная форма и тем более слабым восстановителем — восстановленная форма. Так, в почве сильными окислителями являются 02, С12, МпО , (в кислой среде); Fe3 + , NO , — окислители более слабые. К сильным восстановителям относятся Na+, Са2+, SO2 р Fe2+.

Как видно, различные соединения железа, азота, серы в зависимости от условий, в которых идут реакции, могут выступать либо как окислители, либо как восстановители. Однако при этом необходимо учитывать, что в почвах многие элементы редко находятся в виде простых ионов. В большинстве случаев они находятся в виде комплексных соединений. Поэтому стандартные потенциалы ряда таких пар, как Fe3 + /Fe2+; Mn4+/Mn2+; NO~3/NO~2 и некоторых других, отличаются от табличных значений для простых ионов.

ОВП почв (Eh) указывает на окислительно-восстановительное состояние почвы и во многих случаях позволяет судить о том, какие окислители и восстановители имеются в почве и каково примерно их соотношение.

В зависимости от задачи исследования определения ОВП проводят в полевых или лабораторных условиях. Более правильные представления о ОВП почвы получают в результате прямых измерений, выполняемых непосредственно в природной обстановке, так как только в этом случае не будет нарушено сложившееся в почвах равновесие. В лабораторных условиях обычно наблюдают за динамикой ОВП в модельных опытах.