Redokspotensial i jord

Redokspotensialet i jord angir om det er oksiderende eller reduserende betingelser i jorden, et mål på elektrokjemisk potensial og i hvilken grad det er tilgjengelige elektroner (e-). Redokspotensialet blir målt i volt eller millivolt. En oksidert jord har redokspotensial ca. +0.8V, og en redusert jord har redokspotensial ca. -0.35 V.

I en aerob jord er redokspotensialet  +400 mV til + 800 mV, moderate redusert (+300 til +100 mV). Ved ca. +330 til +380 mV kan man ikke lenger påvise O2 i jorden, nitrat er ikke lenger påvisbart ved ca. +220 mV.  Ved +150 til 100 mV kan man påvise Fe(II).   Redusert jord har redokspotensial  +100 til -100 mV). Sulfat blir omdannet til sulfid av sulfatreduserende bakterier ved 0 til -100 mV. Meget redusert jord har redokspotensial -200 til -400 millivolt. I meget redusert jord bruker metanogene bakterier  CO2 som elektronakseptor.

På samme måte som definisjon av pH som minus den Briggske logaritmen til H+-konsentrasjonen (grunntall 10),  så kan man definere redokspotensialet i jord som pe-verdi:

pe = -log[e-]

pe=2 vil si at konsentrasjonen av elektroner [e-] er 10-2 M. pe = -1 vil si at konsentrasjonen av elektroner [e-] er 101 M.

Elektrokjemisk potensial E med referanse E0 er gitt ved:

\(E = E_0 + \frac{RT}{nF} ln\frac{a_{redusert}}{a_{oksidert}}\)

hvor n er antall elektroner som blir byttet mellom oksidert og redusert form, ln er naturlig logaritme med grunntall e, R (8.314 J mol-1 K-1) er den universelle gasskonstanten, T er absolutt temperatur i Kelvin, F er Faradays konstant (9.649·104 J mol-1 V-1, aredusert er aktiviteten (et mål på konsentrasjon) til redusert form og aoksidert er aktiviteten til oksidert form.

Ved 25oC er 2.303RT/F = 0.0592 V slik at man kan bruke Briggske logaritmer

Det vil si

\(E = E_i + \frac{0.0592}{n} log\frac{a_{redusert}}{a_{oksidert}}\)

pe= E·16.9

Redokspotensialet i jord kan bli målt med en kombinasjonselektrode hvor quinhydron blir brukt til kalibrering. I oversvømt jord med lavt redokpotensial kan tilpassete planter lage aerenkym ned til røttene.

Publisert 6. mai 2015 07:21 - Sist endret 6. mai 2015 07:21