PROCESSI REDOX

Il processi di ossidoriduzione esercitano un controllo molto importante sulle concentrazioni naturali di ossigeno, ferro, metano, ecc... nella rizosfera; servono anche a determinare i livelli di lisciviazione dell'azoto.

I processi redox avvengono attraverso il trasferimento di elettroni da un atomo all'altro. L'ordine in cui avvengono può essere previsto dalla dinamica dell'equilibrio termodinamico. Questi processi sono generalmente molto lenti, a meno che non siano mediati dalla catalisi microbica. Un esempio è la riduzione dei solfati dalla materia organica, che sarebbe molto lenta se non ci fosse l'azione microbica, Desulfovibrio sp, che attraverso un'azione enzimatica catalizza il processo e la reazione può avvenire rapidamente negli ambienti naturali. 

Questi processi redox richiedono agenti ossidanti come l'ossigeno o i nitrati. Tuttavia, anche l'azione di agenti riducenti, come la materia organica disciolta nell'acqua dei pori dei nostri profili verdi, porta a questi processi.

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Un esempio di questi processi può verificarsi con Fe+2 e Mn+4, come segue:

2 Fe+2 + MnO2 + 4H+ 2 Fe+3 + Mn+2 + 2H2O

In questa reazione, due elettroni vengono trasferiti dal Fe(2) per ridurre il Mn(4) in MnO2. Lo ione ferroso agisce come riduttore e riduce l'Mn(4), mentre l'MnO2 può essere definito un ossidante e si ossida a Fe+2. Gli elettroni vengono scambiati tra gli atomi e non esistono "liberi" nella soluzione dell'acqua dei pori.

La misurazione di L'Eh (V), il potenziale elettrochimico, determina la distribuzione di tutti gli equilibri redox, proprio come il pH esprime la distribuzione di tutti gli equilibri acido-base.

La misurazione viene effettuata attraverso un elettrodo di platino inerte contro un elettrodo standard a potenziale noto (Grentheet al., 1992 e Christensen et al., 2000).

Si possono quindi osservare processi diversi a seconda delle misure effettuate:

Specie ossidate Specie ridotte mv mv Ossigeno disciolto (ppm)

O2 H2O +750 +800 12 O2 H2O +750 +800 12 Sovrasaturazione

NO3- NO2- +450 +400 4,0

NO2- NH3 +400 +350 0,4 Denitrificazione

Fe+3 Fe+2 +300 +200 +200 0,1 Riduzione ferrosa

SO4- S2- -150 -200 0,0 Riduzione dei solfati

CO2 CH4 -250 -300 0,0 Metanogenesi

L'uso dell'ozono iniettato nell'impianto di irrigazione mantiene il profilo dei green in condizioni aerobiche, viene potenziata una rizosfera ben sviluppata, viene neutralizzato il consumo di ossigeno da parte dei biofilm e tutte le superfici sportive mostrano una maggiore uniformità.

Il potenziale redox dell'acqua può essere conosciuto con strumenti molto economici come: