Redox

Définition

Le potentiel redox (rH) est l'abréviation standardisée de potentiel d'oxydo-réduction par réaction d'oxydoréduction, une réduction oxygène. Exprimée en mV/s, cette valeur reflète indirectement l'état de santé d'un aquarium car, lorsque le redox mesuré via un redoxmètre est trop faible, il est utile d'injecter de l'ozone, pour ses propriétés très oxydantes, pour augmenter et relever le redox. Une valeur trop faible du redox indique généralement un milieu aqueux trop chargé en nutriments.

Une réaction RedOx :

Une réaction redox est une réaction chimique dans laquelle les atomes changent leur nombre d'oxydation. Certains atomes perdent des électrons et sont oxydés - un processus connu sous le nom d'oxydation. D'autre part, certains atomes gagnent des électrons et sont réduits - un processus connu sous le nom de réduction. Par conséquent, la REDuction et l'OXydation ont lieu simultanément, d'où le terme redox. Les réactions redox se produisent généralement dans l'un des deux environnements suivants : acide ou basique.

Explications

Le rH, ou potentiel redox, a une importance capitale dans tous les processus chimiques et biologiques. Il revêt un caractère spécial en eau de mer.

Un milieu rédoxique indique que celui-ci peut être influencé par le rédox. Dans un cadre géologique/pédologique, il détermine l'horizon comportant plus de 2 % de taches d'oxydation et/ou de réduction. Le fer dont la répartition est très hétérogène, résulte d'une distribution centripète lors des périodes de saturation par l'eau.

Une façon de reconnaître une réaction redox est de rechercher un changement dans le nombre d'oxydation des deux éléments impliqués dans la réaction. L'élément oxydé augmente son nombre d'oxydation, tandis que l'élément réduit diminue son nombre d'oxydation. En vérifiant ce changement, on peut rapidement déterminer et dire si la réaction est redox ou non.

Redoxine

La rédoxine qualifie un transporteur protéique d'électrons entre deux enzymes d'une chaîne d'oxydoréduction. Par exemple, la ferrédoxine qui contient du fer.

Un peu de chimie

Dans une eau distillée, l'eau se décompose en H₂ et dioxygène O₂ de manière réversible : H₂O ↔ H₂ + O₂. La neutralité d'oxydoréduction intervient lorsque la pression partielle en H₂ et en O₂ sont égales. Cette neutralité s'obtient à une pression de 10–27 bars. On dit alors que le potentiel redox est égal à 27. Entre 0 et 27, on parle de milieu réducteur et, entre 27 et 40, de milieu oxydant.

Formule : PiH₂ = PiO₂ = 10–27 bars, rH = log(PiO₂)

Effectivement, l'oxydation est le fait pour un atome de perdre un ou plusieurs électrons, la réduction est le fait pour un atome de gagner un ou plusieurs électrons. L'atome qui s'oxyde perd ses électrons au profit de celui qui est réduit.

Il n'intervientpar conséquent jamais de réaction d'oxydation sans qu'il existe en même temps une réaction de réduction; c'est pourquoi il s'agit d'une oxydoréduction entre deux atomes.

L'oxygène est un des oxydants les plus puissants, par extrapolation, il est appelé oxydation une molécule qui gagne de l'oxygène et réduction une molécule qui perd de l'oxygène. On en déduit que plus un milieu est riche en oxygène, plus il est oxydant.

Méthodes de mesure du rH

La mesure du rH peut s'effectuer par des colorants, avec un test colorimétrique, mais la mesure grâce à pH-mètre ou un test pH sur lequel on remplace l'électrode en verre par une électrode en or ou en platine, pour en faire un redox-mètre, donne une différence de potentiel en mV qu'il suffit, ensuite, de reporter sur l'abaque de Lescoeur avec le pH (potentiel hydrogène).

Intérêt du potentiel redox en aquariophilie

Dans un aquarium, il est nécessaire de maintenir un milieu oxydant, celui-ci étant nécessaire : à la survie des poissons, au cycle azote pour transformer l'azote à chaque étape, évite le passage en mode anaérobie, et inversion du cycle de l'azote, à l'existence de zone anaérobie, dans la zone la plus profonde du sol, dont une coloration en noire est visible si le passage en mode anaérobie s'effectue.

Le redox rH a ainsi une importance capitale dans l'eau, désignant potentiellement la fréquence des changements d'eau et le niveau d'oxygénation du milieu pour rester oxydant. Le maintien du rH dans des valeurs valables permet aussi d'éviter le colmatage des filtres. L'adjonction d'eau oxygénée en faible quantité en cas de grave problème pallie temporairement à un déséquilibre redox.

La zonation redox d'un océan

La zonation rédox fait référence à la manière dont les processus de transfert d'électrons terminaux résultant de la dégradation de la matière organique varient en fonction du temps et de l'espace. Certaines réactions seront favorisées par rapport à d'autres en raison de leur rendement énergétique. Dans des conditions oxiques, dans lesquelles l'oxygène est facilement disponible, la respiration aérobie sera favorisée en raison de son rendement énergétique élevé. Une fois que l'utilisation d'oxygène par la respiration dépasse l'apport d'oxygène dû à la bioturbation et à la diffusion, l'environnement deviendra anoxique et la matière organique sera décomposée par d'autres moyens (respiration anaérobie avec déminéralisation et/ou reminéralisation), tels que la dénitrification et la réduction du manganèse.

En rapport avec "redox"

• agent réducteur

  

  Un agent réducteur est une substance qui perd (ou donne) des électrons au profit d'autres substances lors d'une réaction redox.

• ferrédoxine

  

  La ferrédoxine est un transporteur protéique d'électrons qui contient du fer et du soufre. Dans le chloroplaste, la ferrédoxine intervient dans diverses...

• oxydoréduction

  

  L'oxydoréduction est une réduction d'oxyde ou simplement une réaction redox à toute réaction chimique dans laquelle un ou plusieurs électrons sont transférés...

• oxygène

  

  L'oxygène est un élément chimique représenté par le symbole O avec le numéro atomique 8. Dans des conditions normales de pression et de température, deux...