Окислительно-восстановительный потенциал

 Окислительно-восстановительный потенциал  представляет собой электрический потенциал, который аккумулируется на электроде, находящемся в растворе, содержащем некоторое количество окислительно-восстановительных систем. Такие системы, для краткости, в статье будем обозначать  как ОВС. Необходимым условием образования и фиксации такого потенциала является то, чтобы электрод, на котором он возникает, был из инертного металла.

Обратимая ОВС, или редокс-система, - это такой раствор, в котором присутствует вещество в своих окисленной и восстановленной формах одновременно. Каждая из этих форм должна быть образована из другой в процессе проведения реакции окислительно-восстановительного типа. Одним словом, формы вещества, присутствующие в таком растворе, должны быть потенциально обратимыми.  Простейшим примером редокс-системы может служить раствор, в котором присутствуют катионы или анионы одного металла, но при этом их валентность является различной.

В таких системах процесс перехода от одной формы вещества к другой производится посредством переноса электронов по направлению от восстановленной формы. Такими системами являются некоторые дыхательные ферменты, которые в своем составе содержат гемин. Их окислительно-восстановительный потенциал определяется в соответствии с закономерностями, открытыми Клаусом Петерсом. В биологическом мире существует достаточное количество редокс-систем, в которых, процесс перехода осуществляется не посредством переноса электронов, но и равного им количества протонов.

В лабораторных условиях окислительно-восстановительный потенциал определяется при помощи потенциометрического метода. Его технология представляет собой следующее: оба инертных электрода помещаются сначала в один и тот же раствор, а затем в разные растворы, но которые связаны между собой электролитической связью, позволяющей растворам смешиваться. По разности количества элементов переноса и определяется величина потенциала.

Для измерения также используются колометрический метод, где измерение ведется посредством специальных индикаторов.

Независимо от вида измерения следует понимать, что значение окислительно-восстановительного потенциала выступает универсальным показателем как восстановительных свойств редокс-системы, так и ее окислительных возможностей. Механизм протекания редокс-процесса достаточно прост для понимания. В его рамках ОВС с более высоким показателем потенциала, окисляет ОВС, которая, имеет окислительно-восстановительный потенциал меньшей величины. Измерение данного потенциала позволяет определить величину энергии, которая заключена в ходе окислительно-восстановительных процессов, протекающих в природе.

Эти процессы обеспечивают существование каждого организма, потому что связан перемещением электронов, а, следовательно, с выделением некоторого количества энергии, поддерживающей гомеостаз и процесс регенерации клеток.

Например, нормальный, или стандартный окислительновосстановительный потенциал организма человека составляет диапазон – 200 мВ - + 100 мВ, что говорит о восстановленном характере среды организма. При измерении потенциала, следует соблюдать условие: для получения достоверных сравнительных данных, измерения необходимо проводить при одинаковых физико-химических условиях. Если при таких же, как и для человеческого организма, условиях измерить окислительно-восстановительный потенциал воды, то можно обнаружить, что его величина практически всегда является положительной и составляет параметр от 200 до 300 мВ. Такое расхождение в значениях потенциала у воды и организма человека, говорят о том, что электроны в организме ведут себя намного активнее, чем в водном растворе. Практически это означает, что вода с такими показателями, поступая в организм человека, сразу вступает в процесс окисления.

Это свойство используется для коррекции показателей такой ОВС, которой является наш организм. Вода, имеющая отрицательный показатель потенциала, используется как важнейший компонент (и самостоятельно) для приготовления препаратов, стабилизирующих окислительно-восстановительный баланс организма.