Cheminės reakcijos dirvožemyje apima esamų medžiagų oksidaciją ir redukciją.
Sveikas dirvožemis priklauso nuo vandens, deguonies, oro ir subalansuoto maistinių medžiagų tiekimo. Cheminės reakcijos dirvožemyje gali pakeisti turimą maistinių medžiagų fizinę struktūrą. Oksidacijos ir redukcijos procesai apima deguonies mainus, vykstančius tarp vandens ir neorganinių medžiagų. Šie pokyčiai daro įtaką turimam maistinių medžiagų kiekiui.
Identifikavimas
Dirvožemio medžiagas sudaro atskiri atomai ir molekulės, kurios sujungia ir sudaro organines ir neorganines medžiagas. „Virginia Tech“ teigia, kad šios medžiagos, sujungtos su vandeniu, deguonimi ir viena kita, gali pakeisti viena kitos molekulines struktūras. Atomai ir molekulės yra sudaryti iš protonų, neutronų ir elektronų, todėl struktūros pokyčiai paprastai keičia tam tikro atomo elektronų skaičių. Oksidacija ir redukcija dirvožemyje apima elektronų mainus, vykstančius tarp dirvožemio medžiagų.
Funkcija
Anot „Virginia Tech“, oksidacijos ir redukcijos procesai vyksta tuo pačiu metu, kai viena medžiaga ar elementas praranda elektronus, o kitas gauna tai, kas buvo prarasta. Dėl to šie procesai vadinami redoksinėmis reakcijomis, nes viena reakcija negali įvykti be kitos. Tiesą sakant, oksidacijos dalis vykdo pusę reakcijos, o redukcinė dalis vykdo kitą pusę, todėl kiekviena proceso dalis daro pusę reakcijos. Medžiagos praranda ir įgauna elektronus, todėl jos gali elgtis skirtingai, nes pakito jų fizinės struktūros.
Oksidacija ir redukcija
Cheminės reakcijos, vykstančios dirvožemyje, priklauso nuo kiekvienos medžiagos fizinio sudėjimo. Anot „Chemguide“, vykstant oksidacijos reakcijai, viena medžiaga laikoma oksidatoriu, o kita tampa reduktoriumi. Oksidacija reiškia elektronų praradimą, todėl oksidatorius ar medžiaga praras elektronus kitai medžiagai. Medžiaga, kuri priima elektronus, tampa reduktoriumi, nes ji sumažina elektronų, kuriuos turi kita medžiaga, skaičių. Deguonies ir vandens buvimas dirvožemyje gali padidinti redoksinės reakcijos tikimybę, atsižvelgiant į fizinį dirvožemio medžiagų sudėjimą.
Standartinis redukcijos potencialas
Pasak „Virginia Tech“, turimų elektronų kiekis dirvožemyje gali nustatyti redoksinių reakcijų tikimybę. Tokios sąlygos kaip didelis vandens kiekis arba dirvožemis, kuriame nėra vandens, gali padidinti turimų elektronų skaičių. Standartinis redukcijos potencialas, arba Eh, parodo greitį, kuriuo elektronai keičiasi dirvožemyje. Aukštos Eh vertės reiškia, kad yra didelis skaičius elektronų, o maža Eh vertė rodo mažą skaičių. Sausi dirvožemiai paprastai turi žemą Eh vertę. Šis matavimas gali padėti nustatyti, ar tam tikra dirvožemio aplinka gali išlaikyti maistines medžiagas.
Svarstymai
Medžiagos oksiduojasi (įgauna elektronus), todėl jos gauna krūvį, kuris ilgainiui gali sugadinti medžiagos struktūrinę sudėtį, teigia „Virginia Tech“. Tai gali būti geras ar blogas dalykas, priklausomai nuo to, kokios medžiagos yra nualintos. Redokso reakcijos gali būti naudojamos pašalinti organinius ar neorganinius teršalus, kai dirvožemio elementai yra tinkamai suderinti, kad būtų galima oksiduoti teršiančias medžiagas. Kalbant apie maistinių medžiagų trūkumą dirvožemyje, sočiosios arba prisotintos vandens sąlygos gali sukelti mikrobų medžiagas, išeikvojančias dirvožemio maistines medžiagas, nes šie organizmai maitinasi turimu deguonimi. Kai deguonies nėra, mikrobai įsitraukia į redukcijos reakcijas su visomis turimomis medžiagomis.
