1960 के दशक के अंत तक (Until the late 1960s), मृदा रसायन विज्ञान (soil chemistry) मुख्य रूप से (primarily) मिट्टी में रासायनिक प्रतिक्रियाओं (chemical reactions in the soil) पर केंद्रित था जो पेडोजेनेसिस (pedogenesis) में योगदान (contribute) करते हैं या जो पौधों के विकास (plant growth) को प्रभावित (affect) करते हैं। तब से (Since then) पर्यावरण प्रदूषण (environmental pollution), जैविक और अकार्बनिक मिट्टी के संदूषण (organic and inorganic soil contamination) और संभावित पारिस्थितिक स्वास्थ्य और पर्यावरणीय स्वास्थ्य जोखिमों (potential ecological health and environmental health risks) के बारे में चिंताएं (concerns) बढ़ गई हैं। नतीजतन (Consequently), मृदा रसायन विज्ञान (soil chemistry) में जोर (emphasis) पेडोलॉजी और कृषि मृदा विज्ञान (pedology and agricultural soil science) से हटकर पर्यावरण मृदा विज्ञान (environmental soil science) पर जोर देने लगा है।
पर्यावरण में दूषित पदार्थों (contaminants in the environment) के भाग्य (fate), गतिशीलता (mobility) और संभावित विषाक्तता (potential toxicity) की भविष्यवाणी (predicting) करने के लिए पर्यावरणीय मृदा रसायन विज्ञान (environmental soil chemistry) का ज्ञान सर्वोपरि (paramount) है। पर्यावरणीय संदूषकों (environmental contaminants) के विशाल बहुमत (vast majority) शुरू में मिट्टी में जारी (initially released to the soil) किए जाते हैं। एक बार (Once) जब कोई रसायन (chemical) मिट्टी के वातावरण (soil environment) के संपर्क (exposed) में आ जाता है, तो असंख्य रासायनिक प्रतिक्रियाएं (myriad of chemical reactions) हो सकती हैं (can occur) जो दूषित विषाक्तता (contaminant toxicity) को बढ़ा/घटा (increase/decrease) सकती हैं। इन प्रतिक्रियाओं (reactions) में सोखना/वर्णन (adsorption/desorption), वर्षा (precipitation), बहुलकीकरण (polymerization), विघटन (dissolution), जटिलता (complexation), और ऑक्सीकरण/कमी (oxidation/reduction) शामिल हैं। पर्यावरणीय उपचार (environmental remediation) में शामिल वैज्ञानिकों और इंजीनियरों (scientists and engineers) द्वारा अक्सर (often) इन प्रतिक्रियाओं (reactions) की उपेक्षा (disregarded) की जाती है। इन प्रक्रियाओं को समझने (Understanding these processes) से हमें दूषित पदार्थों (contaminants) के भाग्य (fate) और विषाक्तता (toxicity) की बेहतर भविष्यवाणी (better predict) करने में मदद मिलती है और वैज्ञानिक रूप से सही (scientifically correct) और लागत प्रभावी उपचार रणनीतियों (cost-effective remediation strategies) को विकसित (develop) करने के लिए ज्ञान प्रदान (provide the knowledge) होता है।
कमी क्षमता (Reduction potential) (जिसे रेडॉक्स क्षमता / redox potential के रूप में भी जाना जाता है) इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने (acquire electrons) और इस तरह (thereby) कम होने (reduced) के लिए एक रासायनिक प्रजाति (chemical species) की प्रवृत्ति (tendency) है। प्रत्येक प्रजाति (Each species) की अपनी आंतरिक कमी क्षमता (intrinsic reduction potential) होती है; क्षमता जितनी अधिक सकारात्मक (more positive the potential) होगी, इलेक्ट्रॉनों के लिए प्रजातियों की आत्मीयता (species' affinity for electrons) उतनी ही अधिक होगी और कम होने की प्रवृत्ति (tendency to be reduced) उतनी ही अधिक होगी।
कमी क्षमता (reduction potential) को वोल्ट (V) में मापा (measured) जाता है। चूंकि (Because) वास्तविक या निरपेक्ष क्षमता (true or absolute potentials) को सटीक रूप से (accurately) मापना (measure) मुश्किल (difficult) है, इसलिए कमी क्षमता (reduction potentials) को मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (standard hydrogen electrode - SHE) के सापेक्ष (relative to) परिभाषित (defined) किया जाता है जिसे मनमाने ढंग से (arbitrarily) 0.00 वोल्ट (volts) की क्षमता (potential) दी जाती है। मानक कमी क्षमता (Standard reduction potential - $\text{E}^0$), मानक स्थितियों (standard conditions) के तहत मापी (measured) जाती है: $25^\circ\text{C}$, प्रतिक्रिया (reaction) में भाग लेने वाले (participating) प्रत्येक आयन के लिए $1\text{M}$ सांद्रता (concentration), प्रतिक्रिया का हिस्सा बनने वाली प्रत्येक गैस के लिए $1\text{ atm}$ का आंशिक दबाव (partial pressure), और शुद्ध अवस्था (pure state) में धातुएं (metals)। ऐतिहासिक रूप से (Historically), संयुक्त राज्य अमेरिका (United States) सहित कई देशों ने अपनी गणनाओं (calculations) में कमी क्षमता (reduction potentials) के बजाय (rather than) मानक ऑक्सीकरण क्षमता (standard oxidation potentials) का उपयोग किया। ये केवल मानक कमी क्षमता के नकारात्मक (simply the negative of standard reduction potentials) हैं, इसलिए अभ्यास (practice) में यह कोई बड़ी समस्या नहीं (not a major problem) है। हालांकि (However), क्योंकि इन्हें "रेडॉक्स क्षमता" ("redox potentials") के रूप में भी संदर्भित (referred to) किया जा सकता है, IUPAC द्वारा "कमी क्षमता" ("reduction potentials") और "ऑक्सीकरण क्षमता" ("oxidation potentials") शब्दों को प्राथमिकता (preferred) दी जाती है। दोनों को प्रतीकों (symbols) में $\text{Er}^0$ और $\text{Eo}^0$ के रूप में स्पष्ट रूप से प्रतिष्ठित (explicitly distinguished) किया जा सकता है।
इलेक्ट्रॉन प्रवाह की दिशा (direction of electron flow) की भविष्यवाणी (predict) करने के लिए विभिन्न अर्ध-कोशिकाओं (different half-cells) की सापेक्ष प्रतिक्रियाओं (relative reactivities) की तुलना (compared) की जा सकती है। उच्च $\text{E}^0$ का अर्थ (means) है कि कमी (reduction) होने की अधिक प्रवृत्ति (greater tendency) है, जबकि निचले $\text{E}^0$ का अर्थ है कि ऑक्सीकरण (oxidation) होने की अधिक प्रवृत्ति (greater tendency) है।
कोई भी सिस्टम या वातावरण (Any system or environment) जो एक सामान्य हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (normal hydrogen electrode) से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार (accepts electrons) करता है, एक आधा सेल (half cell) है जिसे सकारात्मक रेडॉक्स क्षमता (positive redox potential) के रूप में परिभाषित (defined) किया जाता है; हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड को इलेक्ट्रॉन दान (donating electrons) करने वाली किसी भी प्रणाली को नकारात्मक रेडॉक्स क्षमता (negative redox potential) के रूप में परिभाषित (defined) किया जाता है। Eh को मिलीवोल्ट (mV) में मापा (measured) जाता है। एक उच्च सकारात्मक Eh (high positive Eh) एक ऐसे वातावरण (environment) को इंगित (indicates) करता है जो ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (oxidation reaction) का पक्ष (favors) लेता है जैसे कि मुक्त ऑक्सीजन (free oxygen)। एक कम नकारात्मक Eh (low negative Eh) एक मजबूत कम करने वाले वातावरण (strong reducing environment) को इंगित (indicates) करता है, जैसे मुक्त धातुएं (free metals)।
कभी-कभी (Sometimes) जब जलीय घोल (aqueous solution) में इलेक्ट्रोलिसिस (electrolysis) किया जाता है, तो विलेय के बजाय (rather than the solute) पानी (water), ऑक्सीकृत या कम (oxidized or reduced) हो जाता है। उदाहरण के लिए (For example), यदि $\text{NaCl}$ के जलीय घोल को इलेक्ट्रोलाइज किया जाता है, तो पानी के अभाव में (in the absence of water) होने वाले $\text{Na}^+$ को $\text{Na(s)}$ में कम करने के बजाय (instead of), कैथोड (cathode) पर पानी कम (reduced) हो सकता है ताकि $\text{H}_2\text{(g)}$ और $\text{OH}^-$ आयन उत्पन्न (produce) हो सकें। यह मौजूद प्रत्येक प्रजाति की कमी क्षमता (reduction potential of each species present) है जो निर्धारित (determine) करेगी कि कौन सी प्रजाति ऑक्सीकृत (oxidized) या कम (reduced) हो जाएगी।
पूर्ण कमी क्षमता (Absolute reduction potentials) निर्धारित (determined) की जा सकती है यदि हम किसी एक प्रतिक्रिया (any one reaction) के लिए इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट (electrode and electrolyte) के बीच वास्तविक क्षमता (actual potential) पाते हैं। सतह ध्रुवीकरण (Surface polarization) मापन में हस्तक्षेप (interferes with measurements) करता है, लेकिन विभिन्न स्रोत (various sources) 4.4V से 4.6V के मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (standard hydrogen electrode) के लिए एक अनुमानित क्षमता (estimated potential) देते हैं (इलेक्ट्रोलाइट सकारात्मक होने के कारण / the electrolyte being positive.)।