ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ,

[M.D.Jeorgick]

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.

[smirnoff_No21]

Автор оригинала Кокан
(...)Однако, Eh по определению и по методике его определения (но не по сути) не охватывает всех процессов связанных с окислением-восстановлением, происходящих (...)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 )

Вот то-то и оно! Сколько десятков (или сотен? или тысяч?)
разных окислительно-восстановительных реакций протекает в системе ?
И каждая влияет на это Eh. Это же просто невозможно учесть и смоделировать такую систему, во всяк-случае, в ближайшие 100 - 300 лет научно-технического прогресса
Те же ионы водорода участвуют если не во всех, то в 95% этих реакций, и на каждую реакцию по-разному влияют (это ведь зависит и от стехиометрии, например; т.е. сколько штук Н+ тратится, скажем, на восстановление железом (II) альдегидной группы в спиртовую, и сколько на окисление кислородом спиртовой группы в кислотную - совсем разная зависимость от рН выйдет).
Это ж просто дикая система уравнений с тысячами переменных!

И зависимость окисляемости от Eh вряд ли будет прямая и линейная, ведь при измерении окисляемости мы добавляем чуждый окислитель, заведомо более активный чем все, присутствующие в системе.

[Кокан]

В том то и дело, что "...при измерении окисляемости мы добавляем чуждый окислитель, заведомо более активный чем все, присутствующие в системе." То есть устраняем "под ноль" ВСЮ восстановительную составляющую системы, тем самым, определяя её размер. Учитывая, что прочие параметры воды (рН, минерализация и др.) в водоёмах/аквариумах достаточно стабильны, или во всяком случае легко поддаются контролю, этот параметр весьма показателен при оценке динамики роцессов в экосистеме (хотя и относителен). И зависимость между окисляемостью и Eh (в аквариуме) существовать должна, а вот в линейность припутываются эти самые стойкие хелатные комплексы.
Ну дык я уже предлогал не за приз провести серию соответствующих измерений в эксперементальной банке, но вижу, что кроме как выдурить у меня травушек редких на шармачок, народу больше ни чего не интересно.

[Vadim Art]

почему на шармачок?
можно и за деньги. Была бы травка, деньги найдутся.

[Кокан]

Дык, я ж в данном случае не за травку ратую, а за эксперемент.

[ЭКСПЕРИМЕНТАТОР]

Кокан, Тема выйдет для избранных. Практическая сторона не затронута, в плане перевода научного течения мысли на обывательский (практический )уровень. Что из всего обсуждаемого следует для рядового аквариумиста ,стремящегося использовать в своей практике учет ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА и не имеющего узкого, а порой и среднего химико-биологического образования, и не способного понимать тонкости обсуждаемых противоречий в теме? Получается тема типа : "Как Кокан и M.D.Jeorgick умеют пролажить мысь в малоизученное с высоты своего орлинного полёта." Перевод своего знания в приемлемую для масс форму трудное , но благодарное занятие. Удобно было бы знать в связи с названием темы: "Что мы делаем если у нас так и что будет, если сделать вот так . К чему это приведёт и как это отразится." С уважением.

[M.D.Jeorgick]

Почему-то мне это напоминает: "Дядь, а дядь! Дай 10 копеек!"

Скажем так - соотношения окислителей и восстановителей в системе аквариума зависит от настолько большого числа факторов (запасов и форм питательных веществ, доступности внешних источников кислорода, освещенности, набора гидробионтов, форм растений (напр., с плавающими листьями или без), течения, фракции грунта... и настолько связано с этими факторами системами обратной связи, что его обсуждение имеет смысл только в каком-то конкретном контексте (случае).

Что в связи с вопросом "Что мы делаем если у нас так и что будет, если сделать вот так. К чему это приведёт и как это отразится." требует некоторых уточнений:
- Как у вас? и
- Что, собственно, вы собираетесь сделать?.

Т.е., переводя в "приемлемую для масс форму" - докажите целесообразность самого субсидирования, его формы и размеров (10 коп. или иное).

[ЭКСПЕРИМЕНТАТОР]

M.D.Jeorgick, Насколько я понимаю, то изменение затронутого в данной теме параметра должны сопровождаться ОЧЕВИДНЫМИ изменениями в самом аквариуме. Если обсуждение затронет рассмотрение потенциала от запуска до перезапуска аквариума,да еще желательно , на понятном большинству форумчан языке, задача темы сможет считаться выполненной, в плане популяризации узкого термина, столь противоречиво толкуемого Вами и Коканом.

[gera.natali]

Ребята, а есть что то простое типа http://www.vitawater.ru/aqua/hydro/okisl.shtml
Может как то обьеденить усилия и обьяснить народу?
Я не химик, я не биолог. Но понимаю что чем грязнее вода, тем хуже...а тут как то это отражается на окислительно восстановительной способности)))

[altum72]

gera.natali, еще проще
1 нанять шамана с бубном.он сделает волшебные танцы
2 пригласить по обьявлению новомодных энергоцелителей
3 накупить всякой химии от продвинутых производителей

что подходит?
Скрытый текст

либо есть вариант оочень длинный
1 минимум 2-3 года опыта
2 общение с практиками

выбирать Вам.

[Xимик_UA]

gera.natali,
Вы что-то водой собираетесь окислять или восстанавливать?
Сам по себе окислительно-восстановительный потенциал показатель настолько гибридный, что делать по нему какие-нибудь выводы очень опрометчиво...
З.Ы. личное мнение

[кирпич]

Допис від Xимик_UA

Сам по себе окислительно-восстановительный потенциал показатель настолько гибридный, что делать по нему какие-нибудь выводы очень опрометчиво...

Хорошо. Приведенный пример определения перманганатной окислемости
на витаватере - функционален?
Тоесть можно както сопоставлять соодержание/разведение определённых видов рыб и этого показателя?
Ну это вчистую как мне кажется говорит о "загаженности" воды органикой...
Только как различить полезную от неполезной "загаженности"?
И бывает ли такая вообще?

[gera.natali]

кирпич, я как раз и хотела узнать мнение о данном тесте. у меня была попытка ег опровести, но она закончилась когда закончилась марганцовка) лично я по состоянию воды понимаю что есть загаженость (пузыри на поверзности, запах, поверхность дна, состояние животных, ну кроме растений я за ними не наблюдаю столь чщательно)
есть ли смысл в данном параметре для среднестатистического акваруимиста? или же это опционально?

[gera.natali]

altum72, спасибо, я никогда не искала легких путей, возможно выберу совсем иной вариант) но пока что действую интуитивно\практически\експерементально\изучаю.
меня в этом вопросе задел один разговор ну и плюс один препарат,котоырй мне попался на глаза, который каким то образом влияет на окисляемость воды, "улучшая " ее качество и повышая растворяемость кислорода в воде. вот поэтому я начала копать в направлении, где я не разбираюсь особо.

[altum72]

gera.natali, та я Вас умоляю))))
чем меньше ерунды в голову,тем проще содержать гидробионтов
это проверено временем.
эти существа за время своей эволюции намного опережают нас прямоходящих.
минимум органики,необходимая Т - и все будет просто ОК!
самое главное - минимум органики.а данный параметр каждый делает по своему,т.е либо биофильтрация,либо протока или подмены ну т.д

[кирпич]

Допис від altum72

минимум органики,необходимая Т - и все будет просто ОК!
самое главное - минимум органики.

Отлично!
Значит тест на окисляемость вменяем = действеннен/работоспособен!
Ну не всегда прозрачная и "чистая" вода - значит отсутствие органики....