Reakcje chemiczne w glebie obejmują utlenianie i redukcję istniejących materiałów.
Zdrowe gleby zależą od wody, tlenu, powietrza i zrównoważonej podaży składników odżywczych. Reakcje chemiczne w glebie mogą zmienić fizyczną strukturę dostępnych składników odżywczych. Procesy utleniania i redukcji obejmują wymianę tlenu, która zachodzi między wodą a materiałami nieorganicznymi. Zmiany te wpływają na dostępne zapasy składników odżywczych.
Identyfikacja
Materiały glebowe składają się z pojedynczych atomów i cząsteczek, które łączą się, tworząc materię organiczną i nieorganiczną. W połączeniu z wodą, tlenem i sobą nawzajem, materiały te mogą zmieniać wzajemnie swoje struktury molekularne, według Virginia Tech. Atomy i cząsteczki składają się z protonów, neutronów i elektronów, więc zmiany w strukturze zazwyczaj powodują zmiany w liczbie elektronów, które ma dany atom. Utlenianie i redukcja w glebie obejmują wymianę elektronów, która zachodzi między materiałami glebowymi.
Funkcjonować
Według Virginia Tech procesy utleniania i redukcji zachodzą jednocześnie, ponieważ jeden materiał lub element traci elektrony, podczas gdy inny zyskuje to, co zostało utracone. W rezultacie procesy te nazywane są reakcjami redoks, ponieważ jedna reakcja nie może wystąpić bez innej. W efekcie część utleniająca realizuje połowę reakcji, podczas gdy część redukująca wykonuje drugą połowę, co sprawia, że każda część procesu stanowi połowę reakcji. Gdy materiały tracą i zyskują elektrony, mogą zachowywać się inaczej, ponieważ ich struktury fizyczne zostały zmienione.
Utlenianie i redukcja
Reakcje chemiczne zachodzące w glebie zależą od fizycznego składu każdego materiału. Według Chemguide, gdy zachodzi reakcja utleniania, jeden materiał jest uważany za środek utleniający, a drugi staje się czynnikiem redukującym. Utlenianie wiąże się z utratą elektronów, więc środek utleniający lub materiał utraci elektrony na inny materiał. Materiał, który otrzymuje elektrony, staje się czynnikiem redukującym, ponieważ zmniejsza liczbę elektronów, które posiada inny materiał. Obecność tlenu i wody w glebie może zwiększyć prawdopodobieństwo reakcji redoks, w zależności od fizycznego składu materiałów gleby.
Standardowy potencjał redukcji
Według Virginia Tech ilość dostępnych elektronów w glebie może określić prawdopodobieństwo reakcji redoks. Warunki, takie jak wysoka zawartość wody lub zabrudzona wodą, mogą przyczyniać się do liczby dostępnych elektronów. Standardowy potencjał redukcji, lub wartość Eh, wskazuje szybkość, z jaką wymiana elektronów zachodzi w glebie. Wysokie wartości Eh oznaczają dużą liczbę elektronów, podczas gdy niska wartość Eh oznacza niską liczbę. Suche gleby zazwyczaj mają niską wartość Eh. Pomiar ten może pomóc określić, czy dane środowisko gleby może utrzymać swoje składniki odżywcze.
Rozważania
W miarę utleniania materiałów (uzyskiwania elektronów), nabywają ładunek, który może ostatecznie degradować strukturę strukturalną materiału, zgodnie z Virginia Tech. Może to być dobra rzecz lub zła rzecz, w zależności od tego, jakie materiały są zdegradowane. Reakcje redoks mogą być stosowane do eliminowania zanieczyszczeń organicznych lub nieorganicznych, gdy elementy gleby są odpowiednio dobrane, aby spowodować utlenianie materiałów zanieczyszczających. Jeśli chodzi o wyczerpywanie się składników odżywczych w glebie, warunki nasycone lub związane z wodą mogą powodować, że istniejące materiały drobnoustrojowe wyczerpują składniki odżywcze gleby, ponieważ organizmy te żywią się dostępnym tlenem. Gdy tlen nie jest dostępny, mikroby biorą udział w reakcjach redukcji z dowolnymi dostępnymi materiałami.
