МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. Н. И. ЛОБАЧЕСВСОГО»

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра Экологии

Реферат

Окислительно-восстановительный потенциал воды

Выполнил студент

4 Курса группы 146-7

Стулов И.В.

Нижний Новгород, 2011г. Оглавление

Вступление……………………………………………………………………………..3

Окислительно-восстановительный потенциал воды…….……………….................4

ОВП в биохимии………………………………………….…………………………....6

Влияние кислорода на гидробионтов в исскуственных условиях……………….....8

Роль ОВП питьевой воды с точки зрения здоровья………………………………..9 Вступление.

Жизнь в водной среде зависит не только от ее активной реакции (показатель рН), но и от окислительно-восстановительного потенциала, или редокс-потенциала. Редокс-потенциал, или окислительно-восстановительный потенциал - показатель химической и биологической активности воды. Редокс-потенциал стимулирует или тормозит рост и развитие водных организмов. Это один из важнейших показателей воды с точки зрения экологии, т. к. он напрямую влияет на жизнь водных гидробионтов. Окислительно-восстановительный потенциал воды

Окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал от англ. redox — reduction-oxidation reaction, Eh или Eh) — мера способности химического вещества присоединять электроны (восстанавливаться[1]). Окислительно-восстановительный потенциал выражают в милливольтах (мВ). Примером окислительно-восстановительного электрода:Pt/Fe3+,Fe2+ Окислительно-восстановительный потенциал определяют как электрический потенциал, устанавливающийся при погружении платины или золота (инертный электрод) в окислительно-восстановительную среду, то есть в раствор, содержащий как восстановленное соединение (Ared), так и окисленное соединение (Aox). Если полуреакцию восстановления представить уравнением:

Aox + n·e− → Ared,

то количественная зависимость окислительно-восстановительного потенциала от концентрации (точнее активностей) реагирующих веществ выражается уравнением Нернста.

Окислительно-восстановительный потенциал определяют электрохимическими методами с использованием стеклянного электрода с red-ox функцией и выражают в милливольтах (мВ) относительно стандартного водородного электрода в стандартных условиях.

Под окислительно-восстановительными реакциями в химии понимают процесс отдачи электронов окисляемого вещества и присоединения их восстанавливаемым. При этом электрические потенциалы и того и другого вещества изменяются: вещество, которое окисляется, отдает свои электроны и приобретает положительный заряд; вещество, которое восстанавливается, присоединяет электроны, получая отрицательный заряд. Разность электрических потенциалов между этими двумя веществами получила название окислительно-восстановительного потенциала (сокращенно ОВП).

Иными словами, окислительно-восстановительный потенциал – мера химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, которые связаны с изменением зарядов ионов в растворах. ОВП также известен под названием редокс-потенциал, так как на английском языке обозначается как Reduction/Oxidation, обозначается латинскими буквами Eh и имеет размерность милливольт (мВ).

Итак, окислительно-восстановительный потенциал показывает, насколько активно отдаются электроны одного химического вещества и присоединяются другим.

Значение ОВП любого химического соединения тем больше, чем больше концентрация компонентов, отдающих свои электроны, по отношению к концентрации компонентов принимающих эти электроны.

При проведении специальных измерений, было установлено, что кислород, является самым активным восстановителем и имеет высокий электрический потенциал, а водород, напротив, обладает низким электрическим потенциалом и является ярким представителем элементов с большой восстановительной способностью.

Как мы уже знаем, вода – сложное химическое соединение, состоящее из атомов водорода и кислорода, а также других химических элементов, содержащихся в воде в виде примесей. Все эти примеси также обладают различными электрическими потенциалами и выступают менее активными окислителями либо восстановителями.

Значение ОВП природной воды находится в пределах от -400 до +700 мВ, такой разбег показаний объясняется наличием в воде различных окислительно-восстановительных реакций. Значение показателя ОВП в некоторой степени характеризует химический состав воды.

В зависимости от значения ОВП различают несколько основных ситуаций, встречающихся в водных средах:

Окислительная. Характеризуется значениями Еh > + (100 - 150) мВ, присутствием в воде свободного кислорода, а также целого ряда элементов в высшей форме своей валентности (Fe3+, Mo6+, As5-, V5+, U6+, Sr4+, Cu2+, Pb2+). Ситуация, наиболее часто встречающаяся в поверхностных водах.

Переходная окислительно-восстановительная. Определяется величинами Еh от 0 до + 100 мВ, неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием сероводорода и кислорода. В этих условиях протекает как слабое окисление, так и слабое восстановление целого ряда металлов;

Восстановительная. Характеризуется значениями Еh < 0. Типична для подземных вод, где присутствуют металлы низких степеней валентности (Fe2+, Mn2+, Mo4+, V4+, U4+), а также сероводород.