Жидкая фаза почв. Трофимов С.Я - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

51
Уровень рН раствора влияет на значения lg
c
. При изменении рН от 3 до 6 величины
lg
c
комплексов Cu-ФК увеличиваются на порядок: от 3,57 до 4,65, что связано со снижением
роли конкурирующих реакций со стороны протонов (протонирование лиганда). То же можно
сказать о влиянии ионной силы раствора: ее снижение от 0,1 до 0,001 моль/л сопровождается
увеличением прочности комплексов меди практически на порядок.
4.4. Окислительно-восстановительные реакции
Жидкая фаза почвы является активной средой протекания окислительно-
восстановительных реакций. Почти все редокс-реакции за исключением окисления на границе
сухая почва - почвенный воздух, происходят в водной среде. Перенос электронов от
соединений-восстановителей к окислителям требует их контакта, что наиболее вероятно при
взаимодействии в растворах. При этом сама вода может выступать как в качестве окислителя,
так и восстановителя. Окисление воды происходит по схеме:
2H
2
O-4e↔O
2
+4H
+
, (35)
а восстановление по схеме:
2H
2
O+2e↔Н
2
+2ОH
-
(36)
Важнейшие реакции окисления-восстановления (окисление серы - сульфатредукция,
нитрификация - денитрификация и пр.) протекают в почвенном растворе или на границах
фаз:раствор-воздух, раствор-твердая фаза (Sposito, 1994, Mulder,Cresser,1994):
SO
2
+1/2O
2
+H
2
O↔SO
4
2-
+2H
+
(37)
1/4SO
4
2-
+5/4H
+
↔1/8 S
2
O
3
2-
+5/8 H
2
O (38)
1/8SO
4
2-
+9/8H
+
↔1/8 HS
-
+1/2 H
2
O (39)
1/8SO
4
2-
+5/4H
+
↔1/8 H
2
S +1/2 H
2
O (40)
NO
x
+1/4(5-2x)O
2
+1/2H
2
O↔NO
3
-
+H
+
(41)
1/2NO
3
-
+H
+
↔ 1/2NO
2
+1/2H
2
O (42)
1/4NO
3
-
+5/4H
+
↔ 1/8N
2
O+5/8H
2
O (43)
1/5NO
3
-
+6/5H
+
↔ 1/10N
2
+3/5H
2
O (44)
1/8NO
3
-
+5/4H
+
↔ 1/8NH
4
+
+3/8H
2
O (45)
N
2
+3/2O
2
+ H
2
O↔ 2NO
3
-
+2H
+
(47)
Fe
2+
+1/4O
2
+3/2H
2
O↔Fe(OH)
3
+2H
+
(48)
FeS+3/2O
2
+3/2H
2
O↔ Fe(OH)
3
+ SO
4
2-
+ 2H
+
(49)
1/2MnO
2
+2H
+
↔1/2 Mn
2+
+ H
2
O (50)
Окислительно-восстановительные реакции очень часто сочетаются с реакциями
осаждения-растворения. Так, при растворении минералов, содержащих ионы железа и марганца 
      Уровень рН раствора влияет на значения lgc. При изменении рН от 3 до 6 величины
lgc комплексов Cu-ФК увеличиваются на порядок: от 3,57 до 4,65, что связано со снижением
роли конкурирующих реакций со стороны протонов (протонирование лиганда). То же можно
сказать о влиянии ионной силы раствора: ее снижение от 0,1 до 0,001 моль/л сопровождается
увеличением прочности комплексов меди практически на порядок.


 4.4. Окислительно-восстановительные реакции


      Жидкая     фаза   почвы      является   активной     средой   протекания   окислительно-
восстановительных реакций. Почти все редокс-реакции за исключением окисления на границе
сухая почва - почвенный воздух, происходят в водной среде. Перенос электронов от
соединений-восстановителей к окислителям требует их контакта, что наиболее вероятно при
взаимодействии в растворах. При этом сама вода может выступать как в качестве окислителя,
так и восстановителя. Окисление воды происходит по схеме:
                  2H2O-4e↔O2+4H+,                                        (35)
а восстановление по схеме:
                  2H2O+2e↔Н2+2ОH-                                        (36)
      Важнейшие реакции окисления-восстановления (окисление серы - сульфатредукция,
нитрификация - денитрификация и пр.) протекают в почвенном растворе или на границах
фаз:раствор-воздух, раствор-твердая фаза (Sposito, 1994, Mulder,Cresser,1994):
                  SO2+1/2O2+H2O↔SO42-+2H+                                (37)
                  1/4SO42-+5/4H+↔1/8 S2O32- +5/8 H2O                     (38)
                  1/8SO42-+9/8H+↔1/8 HS- +1/2 H2O                        (39)
                  1/8SO42-+5/4H+↔1/8 H2S +1/2 H2O                        (40)
                                                   -   +
                  NOx+1/4(5-2x)O2+1/2H2O↔NO3 +H                          (41)
                  1/2NO3-+H+↔ 1/2NO2+1/2H2O                              (42)
                  1/4NO3-+5/4H+↔ 1/8N2O+5/8H2O                           (43)
                  1/5NO3-+6/5H+↔ 1/10N2+3/5H2O                           (44)
                  1/8NO3-+5/4H+↔ 1/8NH4+ +3/8H2O                         (45)
                                          -   +
                  N2+3/2O2+ H2O↔ 2NO3 +2H                                (47)
                  Fe2+ +1/4O2+3/2H2O↔Fe(OH)3+2H+                         (48)
                  FeS+3/2O2+3/2H2O↔ Fe(OH)3+ SO42- + 2H+                 (49)
                  1/2MnO2+2H+ ↔1/2 Mn2++ H2O                             (50)


      Окислительно-восстановительные реакции очень часто сочетаются с реакциями
осаждения-растворения. Так, при растворении минералов, содержащих ионы железа и марганца
                                              51

Страницы