【資料圖】

健康的土壤依賴于水、氧氣、空氣和均衡的養(yǎng)分供應(yīng)。土壤內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)可以改變可用養(yǎng)分的物理結(jié)構(gòu)。氧化和還原過程涉及水和無機(jī)材料之間發(fā)生的氧交換。這些變化影響可用的營養(yǎng)供應(yīng)。

鑒別

土壤材料由單個原子和分子組成，它們結(jié)合形成有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)。據(jù)弗吉尼亞理工大學(xué)稱，當(dāng)這些材料與水、氧氣以及彼此結(jié)合時，可以改變彼此的分子結(jié)構(gòu)。原子和分子由質(zhì)子、中子和電子組成，因此結(jié)構(gòu)的改變通常會導(dǎo)致特定原子所具有的電子數(shù)量的變化。土壤的氧化和還原涉及土壤材料之間發(fā)生的電子交換。

功能

根據(jù)弗吉尼亞理工大學(xué)的說法，當(dāng)一種材料或元素失去電子，而另一種材料或元素獲得失去的電子時，氧化和還原過程同時發(fā)生。因此，這些過程稱為氧化還原反應(yīng)，因為一個反應(yīng)如果沒有另一個反應(yīng)就無法發(fā)生。實際上，氧化部分進(jìn)行一半反應(yīng)，而還原部分進(jìn)行另一半反應(yīng)，這使得該過程的每個部分都是半反應(yīng)。當(dāng)材料失去和獲得電子時，它們的行為會有所不同，因為它們的物理結(jié)構(gòu)已經(jīng)改變。

氧化與還原

土壤中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)取決于每種材料的物理組成。根據(jù) Chemguide，當(dāng)發(fā)生氧化反應(yīng)時，一種材料被認(rèn)為是氧化劑，而另一種材料則成為還原劑。氧化涉及失去電子，因此氧化劑或材料將失去電子給另一種材料。接收電子的材料成為還原劑，因為它減少了其他材料所具有的電子數(shù)量。土壤中氧氣和水的存在會增加氧化還原反應(yīng)的可能性，具體取決于土壤材料的物理組成。

標(biāo)準(zhǔn)降低潛力

根據(jù)弗吉尼亞理工大學(xué)的說法，土壤中可用電子的數(shù)量可以決定氧化還原反應(yīng)的可能性。高含水量或浸水的土壤等條件會增加可用電子的數(shù)量。標(biāo)準(zhǔn)還原電位或 Eh 值表示土壤中發(fā)生電子交換的速率。高 Eh 值意味著存在大量電子，而低 Eh 值表示存在少量電子。干燥的土壤通常具有較低的 Eh 值。這種測量可以幫助確定特定的土壤環(huán)境是否能夠保留其營養(yǎng)物質(zhì)。

注意事項

據(jù)弗吉尼亞理工大學(xué)稱，當(dāng)材料被氧化（獲得電子）時，它們會獲得電荷，最終會降低材料的結(jié)構(gòu)成分。這可能是好事，也可能是壞事，具體取決于降解的材料。當(dāng)土壤元素適當(dāng)匹配以引起污染物物質(zhì)的氧化時，氧化還原反應(yīng)可用于消除有機(jī)或無機(jī)污染物。就土壤養(yǎng)分消耗而言，飽和或浸水條件可能會導(dǎo)致現(xiàn)有微生物物質(zhì)消耗土壤養(yǎng)分，因為這些生物體以可用氧氣為食。當(dāng)沒有氧氣時，微生物將與任何可用的材料進(jìn)行還原反應(yīng)。

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