Kemiska reaktioner i jorden involverar oxidation och reduktion av befintliga material.
Hälsosamma jordar förlitar sig på vatten, syre, luft och en balanserad tillgång till näringsämnen. Kemiska reaktioner i jorden kan förändra tillgängliga näringsämnes fysiska struktur. Oxidations- och reduktionsprocesser involverar syreutbytet som sker mellan vatten och oorganiska material. Dessa förändringar påverkar tillgängliga näringsämnen.
Identifiering
Jordmaterial består av enskilda atomer och molekyler som kombineras för att bilda organiska och oorganiska ämnen. I kombination med vatten, syre och varandra kan dessa material förändra varandras molekylstrukturer, enligt Virginia Tech. Atomer och molekyler består av protoner, neutroner och elektroner, så förändringar i struktur resulterar vanligtvis i förändringar i antalet elektroner som en viss atom har. Oxidation och minskning av jord innebär utbyte av elektroner som sker mellan jordmaterial.
Fungera
Enligt Virginia Tech inträffar oxidations- och reduktionsprocesser samtidigt som ett material eller ett element tappar elektroner medan en annan får det som förlorades. Som ett resultat kallas dessa processer redoxreaktioner eftersom en reaktion inte kan ske utan en annan. I själva verket utför oxidationsdelen halvan av reaktionen medan reduktionsdelen genomför den andra halvan, vilket gör varje del av processen till en halv reaktion. När material förlorar och får elektroner kan de bete sig annorlunda eftersom deras fysiska strukturer har förändrats.
Oxidation och reduktion
De kemiska reaktionerna som äger rum i jorden beror på fysisk sammansättning av varje material. Enligt Chemguide, när en oxidationsreaktion inträffar, betraktas det ena materialet som det oxiderande medlet medan det andra blir reduktionsmedlet. Oxidation innebär förlust av elektroner, så ett oxidationsmedel eller material kommer att förlora elektroner till ett annat material. Materialet som tar emot elektronerna blir reduktionsmedlet eftersom det minskar antalet elektroner som det andra materialet har. Närvaron av syre och vatten i jorden kan öka sannolikheten för en redoxreaktion, beroende på den fysiska sammansättningen av jordens material.
Standardreduktionspotential
Enligt Virginia Tech kan mängden tillgängliga elektroner i jorden avgöra sannolikheten för redoxreaktioner. Förhållanden som högt vatteninnehåll eller vattenloggad jord kan bidra till antalet tillgängliga elektroner. Standardreduktionspotentialen eller Eh-värdet indikerar hastigheten vid vilken elektronbyten sker i jorden. Höga Eh-värden betyder att ett stort antal elektroner finns närvarande, medan ett lågt Eh-värde indikerar ett lågt antal. Torra jordar har vanligtvis ett lågt Eh-värde. Denna mätning kan hjälpa till att avgöra om en viss jordmiljö kan hålla fast vid sina näringsämnen.
överväganden
När material oxideras (få elektroner) får de en laddning som så småningom kan bryta ner ett materials strukturella sammansättning, enligt Virginia Tech. Detta kan vara bra eller dåligt, beroende på vilka material som försämras. Redoxreaktioner kan användas för att eliminera organiska eller oorganiska föroreningar när jordelement är korrekt anpassade för att orsaka oxidation av förorenande material. När det gäller näring av näringsämnen i jord kan mättade eller vattenloggade förhållanden göra att befintliga mikrobmaterial tappar marknäringsämnen, eftersom dessa organismer lever på tillgängligt syre. När inget syre är tillgängligt kommer mikrober att delta i reduktionsreaktioner med vilka material som finns tillgängliga.
