Chemické reakce v půdě zahrnují oxidaci a redukci existujících materiálů.
Zdravé půdy se spoléhají na vodu, kyslík, vzduch a vyvážený přísun živin. Chemické reakce v půdě mohou změnit fyzikální strukturu dostupných živin. Oxidační a redukční procesy zahrnují výměnu kyslíku, která probíhá mezi vodou a anorganickými materiály. Tyto změny ovlivňují dostupné zásoby živin.
Identifikace
Půdní materiály jsou tvořeny jednotlivými atomy a molekulami, které se spojují a vytvářejí organickou a anorganickou hmotu. Když jsou tyto materiály kombinovány s vodou, kyslíkem a navzájem, mohou měnit molekulární struktury druhé strany, podle Virginia Tech. Atomy a molekuly jsou tvořeny protony, neutrony a elektrony, takže změny ve struktuře obvykle vedou ke změnám počtu elektronů, které má konkrétní atom. Oxidace a redukce půd zahrnují výměnu elektronů, která probíhá mezi půdními materiály.
Funkce
Podle Virginia Tech dochází k oxidačním a redukčním procesům současně s tím, jak jeden materiál nebo prvek ztrácí elektrony, zatímco druhý získává to, co bylo ztraceno. V důsledku toho se tyto procesy nazývají redoxní reakce, protože jedna reakce nemůže nastat bez druhé. Ve skutečnosti oxidační část provádí polovinu reakce, zatímco redukční část provádí druhou polovinu, což činí každou část procesu poloviční reakcí. Jak materiály ztratí a získají elektrony, mohou se chovat odlišně, protože jejich fyzické struktury byly změněny.
Oxidace a redukce
Chemické reakce, které probíhají v půdě, závisí na fyzickém složení každého materiálu. Podle Chemguide, když nastane oxidační reakce, je jeden materiál považován za oxidační činidlo, zatímco druhý se stává redukčním činidlem. Oxidace zahrnuje ztrátu elektronů, takže oxidační činidlo nebo materiál ztratí elektrony do jiného materiálu. Materiál, který přijímá elektrony, se stává redukčním činidlem, protože snižuje počet elektronů, které má jiný materiál. Přítomnost kyslíku a vody v půdě může zvýšit pravděpodobnost redoxní reakce v závislosti na fyzickém složení půdních materiálů.
Standardní redukční potenciál
Podle Virginia Tech může množství dostupných elektronů v půdě určit pravděpodobnost redoxních reakcí. K počtu dostupných elektronů mohou přispět podmínky, jako je vysoký obsah vody nebo voda zaznamenaná do půdy. Standardní redukční potenciál neboli hodnota Eh označuje rychlost, jakou dochází k výměně elektronů v půdě. Vysoké hodnoty Eh znamenají, že je přítomno velké množství elektronů, zatímco nízká hodnota Eh znamená nízké číslo. Suché půdy obvykle vykazují nízkou hodnotu Eh. Toto měření může pomoci určit, zda určité půdní prostředí dokáže zadržet své výživné materiály.
Úvahy
Jak se materiály stávají oxidovanými (získávají elektrony), získávají náboj, který může nakonec degradovat strukturální složení materiálu, podle Virginie Tech. To může být dobrá nebo špatná věc v závislosti na degradovaných materiálech. Redoxní reakce lze použít k odstranění organických nebo anorganických znečišťujících látek, jsou-li půdní prvky správně sladěny a způsobují oxidaci znečišťujících látek. Pokud jde o vyčerpání živin v půdě, mohou nasycené nebo vodou zaznamenané podmínky způsobit, že stávající mikrobiální materiály vyčerpávají půdní živiny, protože tyto organismy živí dostupným kyslíkem. Pokud není k dispozici žádný kyslík, mikroby se zapojí do redukčních reakcí s jakýmkoli dostupným materiálem.
