酸化還元電位
また、酸化還元電位はpHや温度によって変動するため、
溶液には緩衝液を用いる。
恒温槽の中に電極を入れたチャンバーを丸ごと入れる。
酸化還元電位に影響を与える気体(酸素など)の侵入を防ぐために窒素などをバブリングしておく。などの電極や溶液の環境を一定にしておく必要がある。参照電極には標準水素電極が用いられるのが望ましいが、中間酸化還元電位などの測定を行う際には銀-塩化銀電極を用いることが多い。
通常、生体分子は作用電極との間に酸化還元反応を示しにくい傾向にあり、一部のものを除けば作用電極との間にメディエーター(電子の仲介を行なう)を仲介させるか、あるいは酸化還元指示薬を用いて比色法で酸化還元電位を測定する場合が多い。酸化還元指示薬としてはメチレンブルー、メチルビオロゲン、インドフェノール、トルイジンブルーなどがある。これらはメディエーターとして使用することも可能である。
食品の酸化還元電位
呼吸鎖、光合成などで行なわれる電子伝達反応は酸化還元電位の異なる生体分子を電子が移動していくと言うモデルによって理解可能である。原則として、自発的に電子が流れる反応は酸化還元電位がマイナスではなくプラスになる方向に起きる。酸化還元電位がマイナスになるような反応においては外部から何らかのエネルギーの投入があったと考える。
生体分子の酸化還元電位は、電子伝達体の配位しているさまざまな有機物質によって少しずつ異なっている。例えば鉄の例を見ると。
Fe/Fe、E'0 = 1.49V
以上のような酸化還元電位を示すが、鉄を配位しているシトクロムは以下のように異なった酸化還元電位を示す。
シトクロムa (Fe/Fe) E'0 = 0.29V
シトクロムc (Fe/Fe) E'0 = 0.25V
シトクロムb (Fe/Fe) E'0 = -0.07V
フェレドキシン (Fe/Fe) E'0 = -0.43V
このとき、電極電位を求めたい酸化還元反応に関与する物質の活量(あるいは分圧)がすべて1の場合の電極電位を特に、標準酸化還元電位(ひょうじゅん-)あるいは標準電極電位と呼んでいる。
なお基準として用いた標準水素電極(SHE)は水素イオンの活量が1すなわち水素イオン指数がゼロ(pH 0)の環境であり生化学ではこうした極限状態の値では参考にならないためにpH 7での電位を求める中間酸化還元電位(ちゅうかん-、中点とも表記することがある)を基準に用いることがあるが、特に断ることなしにこれを単に酸化還元電位と書くことが多い。いずれにせよ、実際の研究では標準水素電極の代わりに、銀−塩化銀電極やカロメル電極など実用的な基準電極を基準にして酸化還元電位を測定することが頻繁に行なわれる。したがって、酸化還元電位を表記する際(特に標準水素電極以外の基準電極を用いた場合)には、その旨を必ず明記せねばならない。