2009 01 024607

G. W swUwn. S. I. Dulły. CAiww G.vA..>vU Waran JUJ? ISBN    15)24-4. O by WN PWN 2«i7

15.2. Procesy mikrobiologiczne — cykl biogeochemiczny węgla    409

PRZYKŁAD 15.3

Zależność między pE i p E (w)

<15.81

<15.91

Rozważmy cztcroclektronowy proces opisany następującym równaniem: 0>+4H,0-(aq> + 4e- —* 6 HO pE = 20.80

pE = pE - - log-—

4 POj(^HjO^ł)*

W warunkach standardowych zazwyczaj p,,,_n = 101.3 kPa = 1 atm. a więc ^p£=pf;

Jeśli pE = p£ (w) przy pH = 7, to

pE = pE(w» = 20.80-ilog^i_

pE <w) = 20.80-7= 13.80

Dla reakcji ogólnej

Ox + ri|HiO^k + n₂e pE = pE - — log

Red

^rtRol

»i ' do. • (dH,o* >”'

Przyjmując warunki standardowe dla wszystkich postaci z wyjątkiem H_;0 . otrzymujemy ^pf:=pf:

(15-10)

pE = pE (w) = pE — 7<m,/;i;>

Wartości pE zawsze odnoszą się do reakcji redukcji. W omawianym przypadku (reakcja (15.7)) wartość p£ wynosi -1.20 (Załącznik B.5). gdy reakcja jest odczytywana od prawej do lewej strony. W tej reakcji ;i| i są równe 4; dlatego na podstawie równania (15.10). pE = pE (w) = pE - 7 = 8,20. Dla reakcji utleniania [reakcji (15.7) czytanej od lewej do prawej] wartość pE w środowisku obojętnym wynosi +8.20. Aby doszło do utlenienia, reakcja połówkowa (15.7) musi być sprzężona z odpowiednią połówkową reakcją redukcji, która jest procesem przyjmowania elektronów. Odpowiednia jest taka reakcja, w której naturalnie występujący utleniacz musi być dostępny w wystarczająco dużym stężeniu, a pE^J dla sumarycznego procesu musi być dodatnie. Rozpatrzymy teraz szereg czynników utleniających (akceptorów elektronów) w kolejności zmniejszających się wartości pE (w).

Tlen jako podstawowy czynnik utleniający

Gdy czynnikiem utleniającym jest tlen cząsteczkowy, zostaje on zredukowany zgodnie z równaniem (15.11).Wartości p£ (w) dla tej i następnych reakcji zostały podane w Załączniku B.5.