Окислительно-восстановительный (редокс) потенциал

В справочнике по гидрохимии дано следующее определение: "Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) является мерой химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах".

Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП)

В переводе на более понятный неспециалисту язык это означает, что ОВП, называемый также редокс-потенциал (от английского RedOx - Reduction/Oxidation), характеризует степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях, т.е. реакциях, связанных с присоединением или передачей электронов.

Значение окислительно-восстановительного потенциала для каждой окислительно-восстановительной реакции вычисляется по довольно сложной формуле, выражается в милливольтах и может иметь как положительное, так и отрицательное значение.

В природной воде значение Eh колеблется от -400 до +700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов. В условиях равновесия значение ОВП определенным образом характеризует водную среду, и его величина позволяет делать некоторые общие выводы о химическом составе воды.

В зависимости от значения ОВП различают несколько основных ситуаций, встречающихся в природных водах:

  1. 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.

  2. 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;

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

Окислительно-восстановительный потенциал зависит от температуры и взаимосвязан с рН. В некоторых применениях (например, в обработке воды для бассейнов) ОВП является одним из основных параметров контроля качества воды. В частности потому, что позволяет оценить эффективность обеззараживания воды.

ОВП-метр – прибор для измерения окислительно-восстановительного потенциала жидкостей: воды и слабых водных растворов солей, кислот и щелочей

ОВП-метр – это прибор для измерения окислительно-восстановительного потенциала жидкостей: воды и слабых водных растворов солей, кислот и щелочей.

Основными процессами, обеспечивающими жизнедеятельность, являются окислительно-восстановительные реакции. Энергия, выделяемая в ходе этих реакций, расходуется на регенерацию клеток организма и поддержание гомеостаза – относительного динамического постоянства состава и свойств внутренней среды.
В ходе окислительно-восстановительных реакций изменяется электрический потенциал веществ: одно вещество отдает свои электроны и окисляется, приобретая положительный заряд, другое – принимает электроны и, заряжаясь отрицательно, восстанавливается.
Разность электрических потенциалов между ними и есть окислительно-восстановительный потенциал (ОВП).

ОВП-метр – прибор для измерения окислительно-восстановительного потенциала жидкостей: воды и слабых водных растворов солей, кислот и щелочей

ОВП, который еще называют редокс-потенциалом, характеризует степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях. Наибольшей окислительной способностью обладает кислород, а восстановительной – водород.

В природной воде значение ОВП колеблется от –400 до +700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов.

ОВП питьевой воды практически для всех типов питьевой воды всегда больше нуля и колеблется обычно в пределах от +100 до +400 мВ.

ОВП внутренней среды организма человека в норме всегда меньше нуля, т.е. имеет отрицательные значения, которые обычно находятся в пределах от –100 до –200 мВ.

Различия ОВП внутренней среды организма человека и питьевой воды означают, что активность электронов во внутренней среде организма человека намного выше, чем активность электронов в питьевой воде.

Если поступающая в организм жидкость имеет ОВП, близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то электрическая энергия клеточных мембран (жизненная энергия организма) не расходуется на коррекцию активности электронов этой жидкости, и она тотчас же усваивается, поскольку обладает биологической совместимостью по этому параметру.
Если же поступающая жидкость имеет ОВП более отрицательный, чем ОВП внутренней среды организма, то она подпитывает его этой энергией, которая используется клетками как энергетический резерв антиоксидантной защиты организма от неблагоприятного влияния внешней среды.

 

free counters