
- •Окисно-відновні процеси і режими в ґрунті
- •7.1. Окисно-відновні умови
- •7.2. Окисно-відновний потенціал ґрунту
- •7.3. Потенціал-визначальні системи і окисний стан ґрунтів
- •7.4. Типи окисно-відновних режимів
- •7.5. Вплив окисно-відновних процесів на хімічний стан ґрунтів
- •7.6. Методи визначення потенціалів окиснення та вивчення окисно-відновних режимів
7.6. Методи визначення потенціалів окиснення та вивчення окисно-відновних режимів
Найчастіше для дослідження окисно-відновних процесів у ґрунтах застосовують такі методи:
пряме визначення потенціалів окиснення потенціометричним методом;
хімічні і фізико-хімічні методи визначення вмісту у ґрунтах окиснених і відновлених форм різних елементів та сполук;
лабораторні експерименти з вивчення механізмів окисно-відновних реакцій і моделювання відновних процесів в умовах оглеєння або зрошення ґрунтів.
Прямі методи
визначення потенціалу окиснення
базуються на вимірюванні електрорушійної
сили (ЕРС) у системі, яка складається із
поміщених у ґрунт індикаторного електрода
та електрода порівняння (рис.7.3).
Індикаторний електрод виготовляють з інертного металу, переважно із платини. Щодо електрода порівняння, то зазвичай використовують, каломельний або хлор-срібний електроди.
Потенціал індикаторного електрода, зануреного в ОВ-систему, дорівнює потенціалу окиснення Eh цієї системи. Водночас потенціал електрода порівняння Eп не залежить від сили струму і залишається постійним. Звідси
Отже,
для обчислення Eh
використовують дві
формули: Eh=Eп
+ ЕРС і Eh=Eп
– ЕРС.
Вибір однієї з них залежить від відносних
величин двох потенціалів, які порівнюють.
Якщо індикаторний електрод має додатній
знак, то
,
якщо від’ємний –
.
Про знак електрода дізнаються за
положенням перемикача на шкалі
потенціометра.
Для вимірювання ЕРС необхідно використовувати потенціометри з високим вхідним опором або такі схеми, у яких вимірювання здійснюють у момент, коли сила струму дорівнює нулю.
Найкращий результат щодо визначення величини потенціалів окиснення можна одержати тільки на основі прямих вимірювань, які здійснюють безпосередньо у природних непорушених ґрунтах. Інколи ОВП вимірюють у лабораторних умовах у свіжих зразках ґрунтів, проте перевагу необхідно надавати безпосереднім польовим дослідженням, оскільки навіть у свіжих зразках порушується усталений окисно-відновний стан.
У лабораторних умовах, зазвичай, провадять спостереження за динамікою ОВП ґрунту у модельних дослідах або встановлюють залежність ОВП від хімічного складу, складення та аерації ґрунту.
У польових умовах дослідження провадять у двох варіантах: здійснюють разові вимірювання ОВП або спостерігають за динамікою ОВП. Разові вимірювання, зазвичай, виконують для ділянкових досліджень або у випадку закладання ґрунтово-геохімічних профілів. Спостереження за динамікою найкраще провадити на дослідних ділянках, де можна встановити стаціонарні електроди.