Жидкая фаза почв. Трофимов С.Я - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

52
в низших степенях окисления, вода выступает сначала как инициатор гидролиза минерала
(соли). В результате ион металла переходит в раствор, где далее протекает реакция окисления и
гидролиза:
Fe
2
SiO
4
(файалит)+ 4H
+
↔2Fe
2+
+H
4
SiO
4
0
(51)
2Fe
2+
+0,5O
2
+3H
2
O↔2FeOOH(гетит)+4H
+
(52)
Аналогично протекает гидролиз и окисление железа из состава оливина:
MgFeSiO
4
+0,25O
2
+1,5H
2
0+2H
+
↔ FeOOH+ H
4
SiO
4
0
+Mg
2+
(53)
Поскольку окислительно-восстановительные реакции зачастую меняют форму
существования элемента (например, переводя его в менее и более растворимое состояние), при
составлении прогноза поведения в почве элементов с переменной валентностью необходимо
принимать во внимание возможные изменения окислительно-восстановительного потенциала.
Последние могут происходить при колебаниях влажности почв.
Изучение и прогноз поведения элементов с переменной валентностью осложняется
отсутствием необходимых знаний о кинетике окислительно-восстановительных реакций.
Несмотря на то, что некоторые такие реакции с точки зрения термодинамики (G<0) могут
протекать в почве, этого не происходит. Также многие окислительно-восстановительные
реакции требуют дополнительного ферментативного катализа, осуществляемого с помощью
микроорганизмов. Таким образом, условиями для протекания редокс-реакций являются как
присутствие необходимых популяций микробов, так и наличие условий для переноса и
взаимодействия продуктов соответствующих биохимических реакций (достаточно высокая
влажность почвы).
Многие звенья круговорота в почве азота, серы и других элементов по сути являются
биохимическими реакциями – превращения элементов осуществляются если не внутри клеток
микроорганизмов, то под действием продуктов клеточного метаболизма. Например, под
действием аминокислот микробного происхождения протекает реакция восстановления
нитритов (реакция Ван Слайка):
NO
2
-
+RCONH
2
↔RCOO
-
+H
2
O+N
2
(54)
К элементам, наиболее подверженным изменениям степени окисления, относятся N, S,
Fe, Mn, H, в загрязненных почвах также As, Se, Cr и др. Таким образом, роль окислительно-
восстановительных реакций в химическом поведении элементов растет с возрастанием номера
группы, которую данный элемент занимает в ПСЭМ. 
в низших степенях окисления, вода выступает сначала как инициатор гидролиза минерала
(соли). В результате ион металла переходит в раствор, где далее протекает реакция окисления и
гидролиза:
              Fe2SiO4 (файалит)+ 4H+↔2Fe2++H4SiO40                          (51)
              2Fe2++0,5O2+3H2O↔2FeOOH(гетит)+4H+                            (52)
Аналогично протекает гидролиз и окисление железа из состава оливина:
              MgFeSiO4 +0,25O2+1,5H20+2H+↔ FeOOH+ H4SiO40+Mg2+              (53)
      Поскольку     окислительно-восстановительные    реакции    зачастую     меняют   форму
существования элемента (например, переводя его в менее и более растворимое состояние), при
составлении прогноза поведения в почве элементов с переменной валентностью необходимо
принимать во внимание возможные изменения окислительно-восстановительного потенциала.
Последние могут происходить при колебаниях влажности почв.
      Изучение и прогноз поведения элементов с переменной валентностью осложняется
отсутствием необходимых знаний о кинетике окислительно-восстановительных реакций.
Несмотря на то, что некоторые такие реакции с точки зрения термодинамики (G<0) могут
протекать в почве, этого не происходит. Также многие окислительно-восстановительные
реакции требуют дополнительного ферментативного катализа, осуществляемого с помощью
микроорганизмов. Таким образом, условиями для протекания редокс-реакций являются как
присутствие необходимых популяций микробов, так и наличие условий для переноса и
взаимодействия продуктов соответствующих биохимических реакций (достаточно высокая
влажность почвы).
      Многие звенья круговорота в почве азота, серы и других элементов по сути являются
биохимическими реакциями – превращения элементов осуществляются если не внутри клеток
микроорганизмов, то под действием продуктов клеточного метаболизма. Например, под
действием аминокислот микробного происхождения протекает реакция восстановления
нитритов (реакция Ван Слайка):
                         -
                     NO2 +RCONH2 ↔RCOO-+H2O+N2                     (54)

      К элементам, наиболее подверженным изменениям степени окисления, относятся N, S,
Fe, Mn, H, в загрязненных почвах также As, Se, Cr и др. Таким образом, роль окислительно-
восстановительных реакций в химическом поведении элементов растет с возрастанием номера
группы, которую данный элемент занимает в ПСЭМ.




                                             52

Страницы