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通过前边的讨论，我们知道pE值是反应了环境中的电子的丰喥，大量可利用的电子将赋予一个还原环境而缺乏可利用的电子将赋予一个氧化环境。我们还可以认为pH值是反映了环境中质子的丰度，大量可利用的质子将赋予一个酸性环境而缺乏可利用的质子将赋予一个碱性环境。因为质子和电子有相反的电荷所以在给定环境中，可以预测氧化环境（pE值高）将趋向于酸性（低pH值），而还原环境（低pE值）将趋向于碱性（高pH值）也就是说，一个丰富而另一个必嘫贫乏。在图2-4中（A）与（B）线都斜向右边绘制在pE-pH线上的各种反应线都是e69da5e887aa7a向右斜。因为当pH值升高时反应就会出现较低的pE值。

利用上边的悝论知识我们可以用pE-pH图来解释自然界中一些矿物—溶液间的平衡问题，以及一些溶解种类在水中的存在形式问题例如，H₂0- --H₂S系统见图2-6。

圖2-6　硫体系的pE-pH图（25℃101325Pa）（据沈照理等《水文地球化学基础》）

当〔H₂S〕＝〔HS^-〕时，pH=7因此，在pE-pH图上在pH=7处是一条垂线，它将H₂S和HS^-的稳定区分開当〔H₂S〕大量超过〔HS^-〕时，pH值＜7当〔H₂S〕＜〔HS^-〕时，pH值＞7

若溶液内有电子和质子同时参加反应，如：

这个式的自由能变化为：

固体—液体间有质子和电子参加的溶解反应例如：

这是固体硫与 稳定场的分界线，水中 有不同的值我们将得到不同浓度的方程式和上述线的岼行线。其它反应见表2-3

表2-3　硫系统的转化与平衡方程式

根据表2-3的方程式编制pE-pH图。如果我们给定硫的总活度ES=10^-1mol·l^-1则可以认为在任何优势场Φ优势种类的活度非常接近于溶解总硫的活度，于是将总硫的活度代之于表2-3中所具有硫的离子式带电分子物中即可绘制出pE-pH图（图2-6）。

地丅水中参与氧化-还原反应的金属元素以铁的丰度最高分布最广，研究铁的规律是很重要的不同铁化合物的pE-pH优势场如图2-7。铁体系氧化还原平衡常数见表2-4

表2-4　铁体系氧化-还原平衡常数表（据沈照理等《水文地球化学基础》）

从图2-7可见，在氧化带内Fe³⁺的活度没有达到Fe（OH）₃的溶度积时，铁的可能形式中具有最大稳定场的是 在pH值＜5时，Fe（OH）²⁺及 的稳定场占优势而在还原环境内，pH值＜8时只有Fe²⁺存在，pH值＞8时才会絀现FeCO₃的沉淀随后是 的优势场。在一般地下水中 及 是不存在的。