ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ, - Аквафорум - форум акваріумістів та тераріумістів
На сайт Всеукраинской Ассоциации аквариумистов
На главную страницу форума



 


Вернуться   Аквафорум - форум акваріумістів та тераріумістів > Аквариум и оборудование > Вода
Аукцион Регистрация Дневники Справка Пользователи Календарь Поиск Сообщения за день Все разделы прочитаны

Важная информация

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 03.02.2004, 03:29   #1
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ,
 
Аватар для M.D.Jeorgick
Живу я тут

Регистрация: 21.12.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 1,497
 

Поблагодарил(а) : 98
Поблагодарили 1,585 раз(а) в 476 сообщениях
M.D.Jeorgick M.D.Jeorgick поза форумом 03.02.2004, 03:29
Рейтинг: (3 голосов - 5.00 средняя оценка)

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ,
rH

Окислением называется отдача электронов, в результате чего степень окисления элемента повышается. Восстановлением называется присоединение электронов, в результате чего степень окисления элемента понижается.

Окислительные и восстановительные процессы тесно связаны между собой, так как химическая система только тогда может отдавать электроны, когда другая система их присоединяет. Такие системы называются окислительно-восстановительными.
Превращения веществ, при которых происходит перенос электронов , называются окислительно-восстановительными реакциями.

Восстановитель и окислитель, различающиеся только числом электронов, образуют окислительно-восстановительную пару, например, Cl2/Cl-. В окислительно-восстановительной реакции всегда участвуют две окислительно-восстановительные пары. Например, в реакции

2K + Cl2 => 2K+Cl-
это пары Cl2/Cl- и K/K+.

Окислительно-восстановительный (редокс-) потенциал служит количественой мерой окислительной способности редокс-системы по сравнению со стандартным водородным электродом. Окислительно-восстановительные пары, потенциал которых по отношению к стандартному водородному электроду отрицателен, действуют на систему как восстановители. Окислительно-восстановительный потенциал измеряется в вольтах. Методика определения редокс-потенциала весьма сложна и требует наличия сложного и дорогостоящего оборудования, так что к большому сожалению в аквариумистике на практике применяется крайне редко.

Самым мощным окислителем в природной и аквариумной воде является кислород. С химической точки зрения существуют и более сильные окислители, но они не играют в природе существенной роли. Ему противостоит, как восстановитель, комплекс, состоящий в основном из азотсодержащих веществ, образовавшихся в результате разложения органических остатков и группа соединений металлов с переменной валентностью (например, железа). То есть по отношению к толще воды атмосфера играет роль поставщика окислителя, а дно - поставщика восстановителей.

Для составления представления о "питательном климате" в воде наилучшим образом подходит такой показатель, как rH. Он вычисляется по формуле

rH = Е/28,9 + 2рН,

где Е - редокс-потенциал в мВ, при допущении, что при изменении рН на 1 единицу потенциал Е меняется на 57,5 мВ (при температуре 18оС).

Так же как и величина рН по определению представляет собой отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, так и rH - отрицательный десятичный логарифм давления водородных ионов в редокс-системе. Как не одни водородные ионы определяют рН раствора, так не одни они пределяют и rH окислительно-восстановительной системы. Но как при помощи рН можно определенным образом охарактеризовать систему кислота-щелочь, так и при помощи rH можно определенным образом охарактеризовать редокс-систему.

Величина rH изменяется от 0 до 42. Увеличение rH соответствует увеличению окислительных свойств системы. Величина rH 0 соответствует системе с очень сильными восстановительными свойствами, в то время как rH 42 соответствует потенциалу так называемого кислородного электрода (такой величины rH можно достичь в растворах очень сильных окислителей, например, хромпике). Обычно о системе с rH выше 25 говорят как и об окислительной, а с rH меньше 20 - как о восстановительной. При этом не следует забывать, что понятия окислительный и восстановительный - относительно.

40-42 Атмосфера кислорода (наибольшая степень окисления
35 сильное окисление
30 умереное окисление
25 слабое окисление
20 слабое восстановление
15 умеренное восстановление
10 сильное восстановление
0-5 Атмосфера водорода (наибольшая степень восстановления)

Подобно тому как лишь часть диапазона рН применима в аквариумистике, так и лишь часть диапазона rH приемлема для жизни рыб и растений. Это диапазон от 16 до 36. Нормальный же диапазон для питания растений 27-36.

В различных опытах и замерах вод в аквариумах установлено, что водные растения не имеют конкретного числового значения оптимума rH, а предпочитают какие-то небольшие его диапазоны. Самую низкую ступень с диапазоном 27,5 - 28,5 явно занимают криптокорины.

На практике можно встретить аквариумы с rH 28,5, но ниже редко. Большинство аквариумов имеют rH около 29 и образуют нормальный "питательный климат" для растений родов Echinodorus, Heteranthera, Vallisneria и др., а rH выше 30 подходит для Elodea, Cabomba, Myriophyllum и зеленым водорослям.
Просмотров: 60702
Ответить с цитированием
8 пользователей поблагодарили M.D.Jeorgick за данный пост:
Chaiinik (08.03.2011), Dellmoon (26.10.2014), gera.natali (28.05.2011), olegznam (06.11.2010), PavelBog (23.02.2011), ruslikt (18.03.2010), Ром@ (30.09.2012), Снегозавр (16.03.2013)
Старый 03.02.2004, 06:20   #2
Любитель отечественной флоры и фауны
  
 
Аватар для Кокан
 
Регистрация: 03.11.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 5,563
Поблагодарил(а) : 4,179
Поблагодарили 3,075 раз(а) в 1,438 сообщениях
Отправить сообщение для Кокан с помощью ICQ
Вот, наш старый спор сделал первый уверенный шаг к разрешению.
Как говорил один из древних: "Прежде чем вести беседу, давайте сначала разберёмся с терминами". А чуть позже к этому добавили: "И с методиками".
В вышеприведенной выкладке мне не понятны, прежде всего, обозначения:
rH - ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ.
Е - редокс-потенциал в мВ.
Мне почему-то кажется, что это одно и тоже, только на разных языках, но тогда становится совершенно ненужной приведенная мат. формула, ибо Е=rH (по определению они суть одно). Такое уравнение решит любой школьник: Е=rH=2.07рН, это что же получается - линейная зависимость? Тогда зачем эта методика определения редокс-потенциала, которая весьма сложна и требует наличия сложного и дорогостоящего оборудования?
Если же Е и rH не равны, то почему Вы их называете одним именем?


Последний раз редактировалось Кокан; 03.02.2004 в 07:26..
Кокан поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 03.02.2004, 14:52   #3
Любитель отечественной флоры и фауны
  
 
Аватар для Кокан
 
Регистрация: 03.11.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 5,563
Поблагодарил(а) : 4,179
Поблагодарили 3,075 раз(а) в 1,438 сообщениях
Отправить сообщение для Кокан с помощью ICQ
Мы уже неоднократно поднимали вопрос о том, что не нужно искажать обшепринятые термины и обозначения, иначе наша речь становится непонятной. В случае с базовыми химическими понятиями это пожалуй, даже важнее,чем с биологическими терминами. А по сему, давайте разбаремся в предложенных выше терминах и обозначениях.

Е - стандартный потенциал металла, потенциал между стандартным металлическим электродом и стандартным водородным электродом. Он же окислительно-востановительный или редокс потенциал.

Стандартный водородный электрод - Относительный электрод для определния стандартного потенциала: платиновая пластинка, погруженная в 1 молярный р-р. соляной кислоты и омываемая водородом при 25С и 760 мм рт. ст.

Стандартный металлический электрод - электрод сравнения для нахождения стандартного (редокс) потенциала: металл, погруженный в 1 М раствор своей соли при 25С и 760 мм рт. ст.
Гидрохимия, как наука прикладная, допускает определение редокс потенциала, отличное от общепринятого в фундаментальной общей и физической химии с обозначением последнего - Eh:
Окислительно-восстановительный потенциал (Eh)
Мера химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах. Значения окислительно-восстановительных (редокс) потенциалов выражаются в вольтах (милливольтах).
В природной воде значение Eh колеблется от – 400 до + 700 мВ и определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов, и в условиях равновесия характеризует среду сразу относительно всех элементов, имеющих переменную валентность.


Изучение редокс-потенциала позволяет выявить природные среды, в которых возможно существование химических элементов с переменной валентностью в определенной форме, а также выделить условия, при которых возможна миграция металлов.

Различают несколько основных типов геохимических обстановок в природных водах:


окислительный – характеризуемый значениями Еh + (100–150) мВ, присутствием свободного кислорода, а также целого ряда элементов в высшей форме своей валентности (Fe3+, Mo6+, As5-, V5+, U6+, Sr2+, Cu2+, Pb4+);

переходный окислительно-восстановительный – определяемый величинами Еh + (100–0) мВ, неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием сероводорода и кислорода. В этих условиях протекает как слабое окисление, так и слабое восстановление целого ряда металлов;

восстановительный – характеризуемый отрицательными значениями Еh. В подземных водах присутствуют металлы низких степеней валентности (Fe2+, Mn2+, Mo4+, V4+, U4+), а также сероводород.

Кокан поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 04.02.2004, 02:16   #4
Живу я тут
  
 
Аватар для M.D.Jeorgick
 
Регистрация: 21.12.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 1,497
Поблагодарил(а) : 98
Поблагодарили 1,585 раз(а) в 476 сообщениях
Костя, что у меня в тебе вызывает полное недоумение - это поверхамхапайство (да простят меня филологи за термин).
Это где ж ты нашел у меня в статье эту фразу:
"rH - ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ"?!

Как говорил один из не очень древних: "Прежде чем вести беседу давайте хотя бы научимся слушать (в данном контексте "читать") собеседника."

Во-вторых, если ты не понял, то объясняю, что ответить "что такое rH" меня просила inna.
Мне стоило достаточно большого труда найти форму объяснения для нее самого понятия редокс-потенциала ибо объяснить без него, что такое rH мне не представлялось возможным.
Я был бы безмерно тебе благодарен, если бы ты смог еще больше облегчить и упростить изложение материала мною. Но с такого разгона (по справочной литературе) так вляпаться в подколку ("а вы у Кокана спросите") да еще и чтоб так стошнило словесной билибердой (по форме; по сути во второй заметке все верно (а о первой даже говорить не хочу - Бешлега оштрафует))... Браво! Помог.


Последний раз редактировалось M.D.Jeorgick; 04.02.2004 в 02:18..
M.D.Jeorgick поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 04.02.2004, 22:22   #5
Любитель отечественной флоры и фауны
  
 
Аватар для Кокан
 
Регистрация: 03.11.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 5,563
Поблагодарил(а) : 4,179
Поблагодарили 3,075 раз(а) в 1,438 сообщениях
Отправить сообщение для Кокан с помощью ICQ
"поверхамхапайство", а чо я не филолог, но мне слово нравится.
Только это не поверхамхапайство, а внутренний бунт против неточности в изложении крайне серьёзного материала. Я то, например, приблизительно понимаю о чем речь и если что-то из контекста для меня не ясно, то могу дофантазировать (на сколько образование позволит). А что делать тем, для кого слово потенциал означает всего на всего нераскрытую способность к чему-либо и т.п.?
Прости, но немного позащищаюсь:
"rH - ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ" и ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ, rH. С точки зрения русской грамматики - одно и то же и не нужно быть филологом для обладания этими знаниями.

Разложить эту информацию по полочкам действительно очень трудно, и одним коротким сообщением тут не отделаешься. На мой взгляд, начинать нужно с объяснения самых простых базовых понятий.

Ну, вот я и начну:
Потенциал – в данном случае это электрический заряд.
Если металлический электрод погрузить в раствор, в котором присутствуют ионы этого металла, то такой электрод приобретет определенный заряд, в результате миграции положительно заряженных ионов металла в раствор, или, наоборот, из раствора на поверхность электрода (это зависит от окислительно-восстановительных свойств конкретного металла). Если электрод заряжается положительно, то говорят, что он окисляется и наоборот, отрицательно – восстанавливается. Величина заряда зависит не только от свойств металла, но и от концентрации его ионов в растворе.
Если два разных электрода погрузить в растворы своих солей и соединить проводником, то на проводнике возникает электродвижущая сила (э. д. с.) и по нему идет ток, параметры которого легко поддаются измерению. На этом принципе основана работа многих измерительных приборов, в т. ч. рН–метров.

Передаю слово следующему лектору. Или подождем реплик из зала?

Кокан поза форумом   Ответить с цитированием
Реклама помогает развиваться
Старый 06.02.2004, 09:39   #6
Administrator. Председатель правления Всеукраинской Ассоциации Аквариумистов
  
 
Аватар для Олександр Бешлега
 
Регистрация: 08.11.2002
Адрес: г. Киев
Сообщений: 9,798
Поблагодарил(а) : 3,038
Поблагодарили 20,701 раз(а) в 3,408 сообщениях
Записей в дневнике: 10
Отправить сообщение для Олександр Бешлега с помощью ICQ
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! ===www.aquaforum.ua===

Я удалил все последующие сообщения, но тему не закрыл, т.к. интересна она многим. Но хочу предупредить оппонентов - выбирайте выражения и ни в коем случае не переходите на личности. Выясняйте отношения на тему "кто умнее" в другом месте. Тут пусть будет только научный спор. Это моя просьба. Хотите, я слелаю отдельный раздел для ругани? От будет начинающим и посторонним почтитать интересно .
__________________
С огромным уважением!


__________________

Олександр Бешлега поза форумом   Ответить с цитированием
Пользователь, который поблагодарил Олександр Бешлега за данный пост:
m_andry (29.05.2011)
Старый 06.02.2004, 10:06   #7
Член Правления Всеукраинской Ассоциации аквариумистов
  
 
Регистрация: 26.12.2002
Адрес: Киев, М. "Черниговская"
Сообщений: 864
Поблагодарил(а) : 6
Поблагодарили 32 раз(а) в 19 сообщениях
Вставлю свои пять коп.
Для ругани приват придуман.
А тута - место общественное.
Её Величество, Королева Великобр. чё про нас подумает?


__________________

Гена поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 13.02.2004, 09:02   #8
Живу я тут
  
 
Аватар для M.D.Jeorgick
 
Регистрация: 21.12.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 1,497
Поблагодарил(а) : 98
Поблагодарили 1,585 раз(а) в 476 сообщениях
Костя, я надеюсь, что мы убедительно показали народу, что морды "в натуре чир-р-рик" мы не бьем. Так что продолжим.

Ты что-то говорил на счет того, что для того, чтобы составить представление о "питательном климате" (мое обобщение) достаточно померять окисляемость. У меня есть предложение, чтобы ты расшифровал это (особенно окисляемость как термин) подробнее. А то я в некоторых сомнениях.

M.D.Jeorgick поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 16.02.2004, 03:56   #9
Любитель отечественной флоры и фауны
  
 
Аватар для Кокан
 
Регистрация: 03.11.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 5,563
Поблагодарил(а) : 4,179
Поблагодарили 3,075 раз(а) в 1,438 сообщениях
Отправить сообщение для Кокан с помощью ICQ
Ойц, может на днях, а?


Последний раз редактировалось Кокан; 16.02.2004 в 21:22..
Кокан поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 16.02.2004, 13:32   #10
Активный участник форума
  
 
Аватар для smirnoff_No21
 
Регистрация: 16.12.2003
Адрес: Киев, Нивки
Сообщений: 197
Поблагодарил(а) : 0
Поблагодарили 24 раз(а) в 13 сообщениях
Карррррл, найди мене, чего по эраши этой Ильин пишет. И я разберуся, прав тут Ильин, или виноват... M.D.Georgick

А окисляемость - это просто титр воды по перманганату, насколько я понял.

smirnoff_No21 поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 16.02.2004, 21:24   #11
Любитель отечественной флоры и фауны
  
 
Аватар для Кокан
 
Регистрация: 03.11.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 5,563
Поблагодарил(а) : 4,179
Поблагодарили 3,075 раз(а) в 1,438 сообщениях
Отправить сообщение для Кокан с помощью ICQ
smirnoff_No21
Ну бывает ещё по бихромату.

Кокан поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 17.02.2004, 02:41   #12
Живу я тут.
Лауреат конкурса "Аквариумист года 2006"
  
 
Регистрация: 14.01.2004
Адрес: Київ, Оболонь
Сообщений: 1,797
Поблагодарил(а) : 127
Поблагодарили 466 раз(а) в 369 сообщениях
Цитата:
Автор оригинала smirnoff_No21
Карррррл, найди мене, чего по эраши этой Ильин пишет. И я разберуся, прав тут Ильин, или виноват... M.D.Georgick
Наскільки я знаю - нічого (станом на третє видання книги від 1984)

Сергій поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 17.02.2004, 04:21   #13
Живу я тут
  
 
Аватар для M.D.Jeorgick
 
Регистрация: 21.12.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 1,497
Поблагодарил(а) : 98
Поблагодарили 1,585 раз(а) в 476 сообщениях
Ну, дык если это титр по перманганату или бихромату, то определяет он в основном наличие органических веществ, львиную долю из которых в природных водах составляют гуматы.
К редокс-потенциалу это имеет весьма слабое отношение.

M.D.Jeorgick поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 18.02.2004, 14:47   #14
Любитель отечественной флоры и фауны
  
 
Аватар для Кокан
 
Регистрация: 03.11.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 5,563
Поблагодарил(а) : 4,179
Поблагодарили 3,075 раз(а) в 1,438 сообщениях
Отправить сообщение для Кокан с помощью ICQ
Имеет, имет. Хотя бы по тому, что потенциал определяется наличием в растворе АКТИВНЫХ ионов, а гуматы их связывают и весьма прочно. Я вышел!


Последний раз редактировалось Кокан; 18.02.2004 в 14:50..
Кокан поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 19.02.2004, 06:38   #15
Любитель отечественной флоры и фауны
  
 
Аватар для Кокан
 
Регистрация: 03.11.2003
Адрес: Киев
Сообщений: 5,563
Поблагодарил(а) : 4,179
Поблагодарили 3,075 раз(а) в 1,438 сообщениях
Отправить сообщение для Кокан с помощью ICQ
Измеряя редокс потенциал, мы погружаем в испытуемую воду какой-то конкретный металлический электрод на нём и возникает потенциал, который мы измеряем (Eh).
Потенциал этот зависит от концентраций ВСЕХ АКТИВНЫХ ионов металлов в растворе и в том числе водорода (отсюда и рН в качестве сомножителя в вышеприведенной формуле).
Однако, Eh по определению и по методике его определения (но не по сути) не охватывает всех процессов связанных с окислением-восстановлением, происходящих в природных водоёмах или аквариумах. Есть понятие биогенного окисления . В процессе фотосинтеза происходит окисление кислорода (получается, что в среде присутствует окислитель более мощный, чем кислород – живые растения). Органические вещества, произведенные растениями в процессе фотосинтеза, «скатываясь» вниз по трофическим цепочкам снова окисляются, как раз выделившимся при фотосинтезе кислородом. Кроме того эти вещества накапливаются в среде и являясь восстановителями, способны изменять концентрации содержащихся в растворе ионов металлов высших степеней окисляемости, восстанавливая их. Влияют орг. вещества и на концентрации активных ионов металлов с не переменными степенями окисления, связывая их (гуминовые кислоты образуют прочные хелатные комплексы с металлами ). Ну и конц. ионов водорода тоже зависит от накопления органики в среде. Из всего этого следует, что накапливающаяся в среде органика оказывает самое непосредственное влияние на концентрации активных ионов в воде (среде), а по тому и на редокс потенциал. Существует, естественно и обратная связь: повышение содержания в среде окислителей (кислорода; хрома, марганца и др. ионов металлов низших степеней окисления и т. п.) приводит к окислению органики и смещению Eh в окисленную сторону.
Если учесть, что солевой состав воды в наших аквариумах достаточно стабилен и всё, что вносится в аквариум, вносится в разумных количествах, становится ясно, что окисляемость и редокс потенциал это косвенные показатели, характеризующие один и тот же процесс и находятся они в прямой зависимости один от другого (подозреваю, что линейной )

Кокан поза форумом   Ответить с цитированием
Пользователь, который поблагодарил Кокан за данный пост:
Квадрат (29.12.2008)


Share/Bookmark

Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход




Текущее время: 08:16. Часовой пояс GMT +3.


Powered by vBulletin® Version 3.8.7
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
(с)Бешлега Олександр Анатолійович, 2002-2024. Використання матеріалів сайту без посилання на джерело заборонено.
Дякуємо за ліцензійну версію форума компанію Барбус, представника торгової марки Sera в Україні.

Друзі форуму: Зоомагазин byCOLLAR.com; waudog.ua

AQA.ru  - все об аквариумах

no new posts