Kemijske reakcije u tlu uključuju oksidaciju i redukciju postojećih materijala.
Zdrava tla oslanjaju se na vodu, kisik, zrak i uravnoteženu opskrbu hranjivim tvarima. Kemijske reakcije unutar tla mogu promijeniti fizičku strukturu dostupnih hranjivih sastojaka. Postupci oksidacije i redukcije uključuju razmjenu kisika koja se odvija između vode i anorganskih materijala. Ove promjene utječu na dostupne zalihe hranjivih sastojaka.
identifikacija
Materijali tla sastoje se od pojedinačnih atoma i molekula koje se kombiniraju i tvore organske i anorganske tvari. U kombinaciji s vodom, kisikom i međusobno, ti materijali mogu mijenjati molekularne strukture jedni drugih, prema Virginia Tech. Atomi i molekule sastoje se od protona, neutrona i elektrona, tako da promjene u strukturi obično rezultiraju promjenama u broju elektrona koje određeni atom ima. Oksidacija i smanjenje tla uključuju razmjenu elektrona koja se odvija između materijala tla.
Funkcija
Prema Virginia Techu, procesi oksidacije i redukcije odvijaju se istodobno kad jedan materijal ili element izgube elektrone, dok drugi dobije ono što je izgubljeno. Kao rezultat toga, ti se procesi nazivaju redoks reakcijama jer se jedna reakcija ne može dogoditi bez druge. U stvari, dio oksidacije provodi polovicu reakcije dok redukcijski dio provodi drugu polovicu, što čini svaki dio postupka polovinom reakcije. Kako materijali gube i dobijaju elektrone, mogu se ponašati drugačije jer su im fizičke strukture izmijenjene.
Oksidacija i redukcija
Kemijske reakcije koje se odvijaju u tlu ovise o fizičkoj formi svakog materijala. Prema Chemguideu, kada se dogodi reakcija oksidacije, jedan materijal smatra se oksidacijskim sredstvom, dok drugi postaje reducirajućim agensom. Oksidacija uključuje gubitak elektrona, tako da oksidirajuće sredstvo ili materijal izgube elektrone na drugi materijal. Materijal koji prima elektrone postaje redukcijsko sredstvo jer smanjuje broj elektrona koje ima drugi materijal. Prisutnost kisika i vode u tlu može povećati vjerovatnoću redoks reakcije, ovisno o fizičkoj formi tla.
Standardni potencijal za smanjenje
Prema Virginia Techu, količina raspoloživih elektrona u tlu može odrediti vjerojatnost redox reakcija. Uvjeti poput visokog udjela vode ili tla zagađenog vodom mogu pridonijeti broju dostupnih elektrona. Standardni redukcijski potencijal, ili Eh vrijednost, označava brzinu razmjene elektrona u tlu. Visoke vrijednosti Eh znače da je prisutan veliki broj elektrona, dok niska vrijednost Eh ukazuje na nizak broj. Suha tla obično nose malu vrijednost Eh. Ovo mjerenje može pomoći utvrditi može li određeno okruženje tla zadržati svoje hranjive tvari.
Razmatranja
Kako se materijali oksidiraju (dobivaju elektrone), oni stječu naboj koji na kraju može razgraditi strukturni sastav materijala, prema Virginia Tech. To može biti dobra ili loša stvar, ovisno o tome koji su materijali degradirani. Redox reakcije mogu se koristiti za uklanjanje organskih ili anorganskih onečišćujućih tvari kada se elementi tla pravilno odgovaraju, da bi izazvali oksidaciju onečišćujućih tvari. U smislu iscrpljivanja hranjivih tvari u tlima, zasićeni ili vodeni uvjeti mogu uzrokovati da postojeći materijali mikroba istroše hranjive tvari iz tla, jer se ti organizmi hrane dostupnim kisikom. Kad nema kisika, mikrobi će sudjelovati u reakcijama redukcije s bilo kojim materijalom.
