Hapetustasapainon

Hapetustasapainon, eli redox-potentiaalin (Eh), määritelmä: se kuvaa kemiallisen järjestelmän taipumusta vastaanottaa tai luovuttaa elektroneja. Eh ilmoitetaan millivolteina (mV) suhteessa standardireferensselektoriin. Järjestelmän Eh riippuu sekä hapettavista että pelkistävistä pareista sekä ympäristön pH:sta ja lämpötilasta. Yleisesti Eh:tä pidetään redox-tilan kokonaisvaltaisena mittana, joka heijastaa elektronitasapainoa järjestelmässä.

Eh-mittaus suoritetaan käyttämällä redox-elektrodia, usein platina- tai grafiikkapohjainen työelektrodi sekä referensselektrodi (esim. Ag/AgCl tai kalomeeli). Mittaustulos riippuu käytetystä referenssistä ja pH:sta. Nernstin yhtälö havainnollistaa, miten hapettujen ja pelkistävien parien sekä protonien pitoisuuksien vaihtelut muokkaavat Eh-arvoa.

Käyttökohteet ovat vesilaitosten ja jätevedenkäsittelyn laadun valvonta, elintarvikkeiden ja fermentaatioprosessien säätö, maaperä- ja kasvihuonesovellukset sekä biologiset ja lääketieteelliset tutkimukset. Eh-arvot antavat kokonaiskuvan redox-tilasta, mutta ne eivät yksisilmäisesti osoita tiettyjä aineita; tulkinta vaatii kontekstin sekä pH:n ja lämpötilan huomioimisen.

Rajoitukset: Eh on suhteellinen mittari, joka vaihtelee olosuhteiden mukaan. Mittaus voi olla herkkä elektrodien kunnosta ja kalibroinnista, ja pitkän aikavälin tulokset ovat luotettavampia kuin yksittäiset mittaukset.