Окислювально-відновний потенціал
Окислювально-відновний потенціал являє собою електричний потенціал, який акумулюється на електроді, що знаходиться в розчині, що містить деяку кількість окисно-відновних систем. Такі системи, для стислості, в статті будемо позначати як ОВС. Необхідною умовою освіти і фіксації такого потенціалу є те, щоб електрод, на якому він виникає, був з інертного металу.
Оборотна ОВС, або редокс-система, - це такий розчин, в якому присутня речовина в своїх окисленої і відновленої формах одночасно. Кожна з цих форм має бути утворена з іншої в процесі проведення реакції окислювально-відновного типу. одним словом, форми речовини, присутні в такому розчині, повинні бути потенційно оборотними. Найпростішим прикладом редокс-системи може служити розчин, в якому присутні катіони або аніони одного металу, але при цьому їх валентність є різною.
У таких системах процес переходу від однієї форми речовини до іншої проводиться за допомогою переносу електронів у напрямку від відновленої форми. Такими системами є деякі дихальні ферменти, які в своєму складі містять гемін. Їх окислювально-відновний потенціал визначається відповідно до закономірностями, відкритими Клаусом Петерсом. У біологічному світі існує достатня кількість редокс-систем, в яких, процес переходу здійснюється не за допомогою перенесення електронів, але і рівного їм кількості протонів.
У лабораторних умовах окисно-відновний потенціал визначається за допомогою потенціометричного методу. Його технологія є наступною: обидва інертних електрода поміщаються спочатку в один і той же розчин, а потім в різні розчини, але які пов`язані між собою електролітичної зв`язком, що дозволяє розчинів змішуватися. По різниці кількості елементів перенесення і визначається величина потенціалу.
Для вимірювання також використовуються колометріческій метод, де вимір ведеться за допомогою спеціальних індикаторів.
Незалежно від виду вимірювання слід розуміти, що значення окислювально-відновного потенціалу виступає універсальним показником як відновлювальних властивостей редокс-системи, так і її окисних можливостей. Механізм протікання редокс-процесу досить простий для розуміння. В його рамках ОВС з більш високим показником потенціалу, окисляє ОВС, яка, має окислювально-відновний потенціал менші за розміром. Вимірювання даного потенціалу дозволяє визначити величину енергії, яка укладена в ході окислювально-відновних процесів, що протікають в природі.
Ці процеси забезпечують існування кожного організму, тому що пов`язаний переміщенням електронів, а, отже, з виділенням певної кількості енергії, що підтримує гомеостаз і процес регенерації клітин.
Наприклад, нормальний, або стандартний окіслітельновосстановітельние потенціал організму людини становить діапазон - 200 мВ - + 100 мВ, що говорить про відновленому характер середовища організму. При вимірюванні потенціалу, слід дотримуватися умова: для отримання достовірних порівняльних даних, вимірювання необхідно проводити при однакових фізико-хімічних умовах. Якщо при таких же, як і для людського організму, умовах виміряти окислювально-відновний потенціал води, то можна виявити, що його величина практично завжди є позитивною і становить параметр від 200 до 300 мВ. Така розбіжність в значеннях потенціалу у води і організму людини, кажуть про те, що електрони в організмі ведуть себе набагато активніше, ніж у водному розчині. Практично це означає, що вода з такими показниками, потрапляючи в організм людини, відразу вступає в процес окислення.
Ця властивість використовується для корекції показників такої ОВС, якій є наш організм. Вода, що має негативний показник потенціалу, використовується як найважливіший компонент (і самостійно) для приготування препаратів, що стабілізують окислювально-відновний баланс організму.
