Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Почвоведение Свойства почв Окислительно-восстановительный потенциал (rн2)

Окислительно-восстановительный потенциал (rн2)

При окислении и восстановлении происходят не только замены кислорода и водорода, но и переход электронов.

Реакция Н2—>2Н+ + 2е является реакцией окисления. Реакция восстановления соли трехвалентного железа водородом выглядит следующим образом:

Молекулярный Н2 является восстановителем благодаря недостатку электронов у Н+. Возникла идея использовать давление молекулярного Н2 в качестве индикатора восстановительных свойств среды: чем оно выше, тем большими восстановительными свойствами обладает среда. Назовем его Р, тогда гН2 будет обратным логарифмом Р:

Нейтральность, или равновесие, между давлением O2 и Н2 наблюдается при rН2 около 27.

Измерение rН2 почвы. В ряде случаев оно весьма затруднительно, а в сухих почвах невозможно. В почвах с грунтовой водой, напротив, оно легко осуществляется на месте. Обычно измерение проводят в водных суспензиях, что дает сравнимые результаты при условии, что растворенный в воде кислород предварительна удаляется током азота.

Колориметрический метод. Он дает весьма приближенные результаты в виде следующих градаций:

Электрометрический метод аналогичен методам измерения pH; он заключается в измерении электродвижущей силы (э. д.с.) цепи с 2 электродами. Эта величина является функцией концентрации Н2, так же как и Н+.

При измерении концентрации ионов Н+ (pH) концентрацию Н2 поддерживают на постоянном уровне (при помощи платинового электрода, насыщенного Н2, или вспомогательного электрода, оттарированного по платиновому).

При измерении концентрации молекулярного Н2(rН2), напротив, поддерживают постоянный pH, равный 7.

Если pH меняется (в почвах), гН2 получают из следующего уравнения, где Е — полученная э. л. с. в милливольтах

Обычно работают с 3 электродами; платиновым, каломельным и стеклянным; последний используется для измерения pH.

В большей части почв редко создается восстановительная среда; исключение представляют глеевые почвы с постоянным гидроморфизмом. Даже в псевдоглеях rН2 редко превышает 25, в глеях же, особенно в горизонте G2 над грунтовыми водами, rН2 падает до 20.

Рабинович большую роль придает сезонности восстановительных процессов, слабовыраженных в постоянно аэрируемых почвах и весьма существенных в гидроморфных. Почвы с глеем, черные гумусовые почвы понижений отличаются ясной сменой аэробных и анаэробных условий с резкими снижениями rН2. Во время анаэробиоза минимальные значения rН2 обнаруживаются в гумусовых горизонтах.

Бухгольц подчеркивает роль кислотности в песчаных гидроморфных почвах Северной Германии, где кислотность возрастает параллельно усилению восстановительных условий. Он объясняет это присутствием растворимого органического вещества, обладающего восстановительной способностью и понижающего сразу и pH и rН2.

Грин подтверждает восстанавливающие свойства кислотности: отношение Fe++/Fe+++ является, с одной стороны,

Функцией pH, с другой с— потенциала Eh. При pH = 4 преобладает закисное железо, Eh падает до 0,4 в, в то время как при pH = 6 восстановление железа происходит только при Eh ниже 0,1 в.

Изложенные наблюдения подтверждаются при изучении почвенных профилей. В формировании псевдоглеев кислотность играет главную роль, a Eh остается сравнительно высоким, тогда как в глеях Eh постоянно очень низкое, а среда остается восстановительной даже при pH = 7.

 

Кто на сайте

Сейчас 41 гостей онлайн