Kemične reakcije v tleh vključujejo oksidacijo in redukcijo obstoječih materialov.
Zdrava tla se zanašajo na vodo, kisik, zrak in uravnoteženo oskrbo s hranili. Kemične reakcije v tleh lahko spremenijo fizično strukturo razpoložljivih hranil. Postopki oksidacije in redukcije vključujejo izmenjavo kisika med vodo in anorganskimi snovmi. Te spremembe vplivajo na razpoložljive zaloge hranil.
Identifikacija
Materiali v tleh so sestavljeni iz posameznih atomov in molekul, ki se združujejo in tvorijo organske in anorganske snovi. V kombinaciji z vodo, kisikom in med seboj lahko ti materiali medsebojno spreminjajo molekularne strukture, poroča Virginia Tech. Atomi in molekule so sestavljeni iz protonov, nevtronov in elektronov, zato spremembe v strukturi navadno povzročijo spremembe števila elektronov, ki jih ima določen atom. Oksidacija in zmanjšanje tal vključuje izmenjavo elektronov med tlemi.
Funkcija
Po Virginia Techu se procesi oksidacije in redukcije odvijajo hkrati, ko en material ali element izgubi elektrone, drugi pa pridobi izgubljeno. Zato se ti procesi imenujejo redoks reakcije, saj ena reakcija ne more potekati brez druge. Dejansko oksidacijski del izvede polovico reakcije, medtem ko del redukcije izvede drugo polovico, zaradi česar je vsak del postopka polovičen. Ker materiali izgubljajo in pridobivajo elektrone, se lahko obnašajo drugače, ker so njihove fizične strukture spremenjene.
Oksidacija in redukcija
Kemične reakcije, ki potekajo v tleh, so odvisne od fizične sestave vsakega materiala. Chemguide pravi, da ko pride do oksidacijske reakcije, se en material šteje za oksidacijsko sredstvo, drugi pa kot redukcijsko sredstvo. Oksidacija vključuje izgubo elektronov, zato oksidant ali material izgubi elektrone v drugem materialu. Material, ki sprejema elektrone, postane redukcijsko sredstvo, ker zmanjša število elektronov, ki jih ima drugi material. Prisotnost kisika in vode v tleh lahko poveča verjetnost ponovitve reakcije, odvisno od fizične sestave materialov v tleh.
Standardni potencial za zmanjšanje
Po poročanju Virginia Tech lahko količina razpoložljivih elektronov v tleh določi verjetnost pojava redoks reakcij. Pogoji, kot so visoka vsebnost vode ali tla, zajeta z vodo, lahko prispevajo k številu razpoložljivih elektronov. Standardni redukcijski potencial ali vrednost Eh navaja hitrost izmenjave elektronov v tleh. Visoke vrednosti Eh pomenijo, da je prisotno veliko število elektronov, medtem ko nizka vrednost Eh pomeni nizko število. Suha tla običajno nosijo nizko vrednost Eh. Ta meritev lahko pomaga ugotoviti, ali lahko določeno okolje tal zadrži svoje hranilne snovi.
Upoštevanje
Ko materiali oksidirajo (pridobivajo elektrone), pridobijo naboj, ki lahko sčasoma poslabša strukturno sestavo materiala, poroča Virginia Tech. To je lahko dobra ali slaba stvar, odvisno od tega, kateri materiali so degradirani. Reakcije Redox se lahko uporabijo za odstranjevanje organskih ali anorganskih onesnaževal, kadar se elementi tal ustrezno ujemajo, da povzročijo oksidacijo onesnaževal. Glede na izčrpavanje hranil v tleh lahko nasičene ali z vodnimi viri povzročijo, da obstoječi materiali mikrobov izčrpavajo hranila v tleh, saj se ti organizmi prehranjujejo z razpoložljivim kisikom. Kadar kisika ni, se mikrobi vključijo v reakcije redukcije s kakršnimi koli materiali.
