Oxidation & Reduktion i Jordbunden

Sund jord afhængige vand, ilt, luft og en afbalanceret forsyning af næringsstoffer. Kemiske reaktioner i jorden kan ændre den fysiske struktur af tilgængelige næringsstoffer. Oxidation og reduktion processer involverer ilt udvekslinger, der finder sted mellem vand og uorganiske materialer. Disse ændringer påvirker tilgængelige forsyninger næringsstoffer.

Identifikation

Jord materialer består af enkelte atomer og molekyler, der kombinerer til dannelse af organisk og uorganisk stof. Når det kombineres med vand, oxygen og hinanden, kan disse materialer ændrer hinandens molekylære strukturer ifølge Virginia Tech. Atomer og molekyler består af protoner, neutroner og elektroner, så ændringer i struktur typisk resultere i ændringer i antallet af elektroner et bestemt atom har. Oxidation og reduktion i jord involverer udveksling af elektroner, der finder sted mellem jord materialer.

Funktion

Ifølge Virginia Tech, forekommer oxidation og reduktion processer samtidigt som ét materiale eller element mister elektroner mens en anden vinder, hvad der var tabt. Som et resultat heraf er disse processer kaldes redoxreaktioner da én reaktionen ikke kan forekomme uden den anden. I retning oxidation del udfører halvdelen af ​​reaktionen mens reduktionen del udfører den anden halvdel, hvilket gør hver del af processen en halv reaktion. Som materialer taber og gain elektroner, kan de opføre sig anderledes, fordi deres fysiske strukturer er blevet ændret.

Oxidation og reduktion

De kemiske reaktioner, der finder sted i jorden afhænger af den fysiske make-up af hvert materiale. Ifølge Chemguide, når en oxidationsreaktion forekommer, er et materiale betragtes oxidationsmidlet, mens den anden bliver reduktionsmiddel. Oxidation indebærer et tab af elektroner, så et oxidationsmiddel eller materiale vil miste elektroner til et andet materiale. Det materiale, der modtager elektroner bliver reduktionsmidlet fordi det reducerer antallet af elektroner det andet materiale har. Tilstedeværelsen af ​​oxygen og vand i jorden kan øge sandsynligheden for en redoxreaktion, afhængigt af den fysiske make-up af jordens materialer.

Standard reduktions-potentiale

Ifølge Virginia Tech, kan mængden af ​​tilgængelige elektroner i jorden bestemme sandsynligheden for redoxreaktioner. Betingelser som højt vandindhold eller vandlidende jord kan bidrage til antallet af tilgængelige elektroner. The Standard Reduction Potential, eller Eh værdi angiver den hastighed, hvormed elektron udvekslinger foregår i jorden. Høje Eh værdier betyder et stort antal af elektroner er til stede, mens en lav Eh værdi indikerer et lavt antal. Tør jord typisk bære en lav Eh værdi. Denne måling kan hjælpe med at bestemme, om en bestemt jordmiljøet kan holde på sine næringsstoffer materialer.

Overvejelser

Som materialer bliver oxideret (gain elektroner), de får en afgift, der med tiden kan nedbryde et materiale strukturelle sammensætning ifølge Virginia Tech. Dette kan være en god ting eller en dårlig ting, afhængigt af hvilke materialer nedbrydes. Redox reaktioner kan anvendes til at eliminere organiske eller uorganiske forurenende stoffer, når jord elementer er korrekt tilpasset til at forårsage oxidation af forurenende materialer. Med hensyn til næringsstof udtynding i jord, mættet eller vandlidende forhold kan forårsage eksisterende mikrobe materialer til at udtømme jordens næringsstoffer, som disse organismer lever af ilt. Når der ikke er ilt til rådighed, vil mikrober engagere sig i reduktionsreaktioner med uanset materialer er tilgængelige.