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酸化還元電位の意味
酸化還元電位は電子の授受に伴う酸化体と還元体の化学ポテンシャル差により発生する電位差であり、酸化体と還元体の活量比(濃度比)の対数として示されます。
つまり、ネルンストの式により(1)から(5)式のように導かれます。(下記に記述)
更に一般には以下の式として取り扱われます。
Eh=Eh0−0.059/n pH+0.059/n log[Ox]/[Red]
ここで、nは電子の授受にあずかる電子数であり、[Ox]及び[Red]はそれぞれ酸化体と還元体のモル濃度を示します。
また、酸化還元電位計(ORPメーター)により簡単に測定可能でマイナスの電位を示すと還元物の比率が高いと言えます。

酸化還元の意味ですが、使用目的によりその意味が異なってきますが、電解等での意味は水の電解時における発生ガス濃度の指標とされたり、電解助剤として塩化ナトリウムを用いた場合の陽極側生成液中の次亜塩素酸と溶存塩素ガスの濃度比を見積もることができます。
つまり電解液中の酸化体や還元体の濃度からその挙動や性質を考察することができます。
具体的には、電解助剤として塩化ナトリウムや塩化カリウム塩を用いた場合、陽極側では、pHとの相関で次亜塩素酸と溶存塩素ガスの平衡によりその濃度を酸化還元電位から見積もることができます。
サンプル溶液がより酸化型なのか還元型なのか知るための指標でもあります。
以上のことから酸化還元電位は電解生成においては重要な意味を持つことになります。
グラフで見る水の酸化還元電位>>
ヒドロキシラジカル(活性酸素の一種)の電子移動
ヒドロキシラジカルは極めて強力な毒性を示すことで知られており、不対電子を酸素原子上に有する極めて不安定な酸素化合物です。安定化するために電子供与体から電子を奪う性質があり、以下のような電子獲得の反応が知られています。
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・OH + H2O2 → H2O + HOO・ |
0.4x108M-1S-1 |
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HO・ + ・OH → H2O2 |
50×108M-1S-1 |
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HO・ + CH3OH → H2O + ・CH2OH |
5×108M-1S-1 |
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HO・ + C2H5OH → H2O+CH3CHOH |
11x108M-1S-1 |
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HO・ + O2-・ → HO- + O2 |
100x108M-1S-1 |
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HO・ + GSH(グルタチオン)→ H2O+GS・ |
88x108M-1S-1 |
以上のように相手分子あるいは原子から電子を奪い、より安定化しようとします。
このような現象を生体内でも起こし、正常な細胞膜の脂質や蛋白質上の分子から電子を奪います。
奪われた分子は極度に不安定となり連鎖的に周囲の分子から電子を奪うことを繰り返し(自動連鎖)、膜機能や代謝機能にダメージを与え、疾病の原因をつくるとされています。
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