Нерст потенциалы менен Зета потенциалынын ортосундагы негизги айырма: Нерст потенциалы биологиялык клетка же электрохимиялык клетка үчүн, ал эми зета потенциалы коллоиддик дисперсия үчүн берилет.
Нернст потенциалы жана дзета потенциалы физикалык химиядагы бир нерсенин ортосундагы потенциалдык айырманы сүрөттөгөн терминдер, мис. клетка мембранасы, электрохимиялык клетка, дисперстик чөйрөдөгү дисперстүү бөлүкчөнүн мембранасы ж.б.
Нерст потенциалы деген эмне?
Нернст потенциалы же реверсивдүү потенциал – бул мембрана аркылуу белгилүү бир иондун таза диффузиясына каршы турган клетка мембранасы аркылуу өтүүчү потенциал. Ошондуктан, бул термин биохимияда колдонулат. Нернст потенциалын клетканын ичиндеги жана сыртындагы ошол спецификалык иондун (клетка мембранасы аркылуу өтүүгө аракет кылган) концентрацияларынын катышы менен аныктай алабыз. Бирок бул термин электрохимияда электрохимиялык клеткаларга карата да колдонулат. Нерст потенциалын аныктоо үчүн колдонулган теңдеме Нерст теңдемеси деп аталат.
Нернст теңдемесин электрохимиялык клетканын калыбына келтирүү потенциалы менен стандарттык калыбына келтирүү потенциалынын ортосундагы байланышты берген математикалык туюнтма катары сүрөттөөгө болот. Бул теңдеме окумуштуу Вальтер Нернсттин атынан аталып калган. Мындан тышкары, бул теңдеме электрохимиялык кычкылдануу жана калыбына келтирүү реакцияларына таасир этүүчү башка факторлорду, мисалы, кычкылдануу жана калыбына келтирүүгө дуушар болгон химиялык түрлөрдүн температурасы жана химиялык активдүүлүгүн колдонуу менен иштелип чыккан.
Нернст теңдемесин алуу үчүн клеткада пайда болгон электрохимиялык кайра түзүүлөр менен байланышкан Гиббстин бош энергиясынын стандарттык өзгөрүүлөрүн карап чыгышыбыз керек. Электрохимиялык клетканын калыбына келтирүү реакциясы төмөнкүчө берилиши мүмкүн:
Ox + z e– ⟶ Кызыл
Термодинамикада реакциянын иш жүзүндөгү эркин энергия өзгөрүшү, E=Eредукция – Eкычкылдануу
Гиббс бош энергиясын (ΔG) E менен (потенциалдуу айырма) төмөнкүдөй байланыштырсак болот:
ΔG=-nFE
Бул жерде n - реакция жүрүп жаткан кезде химиялык түрлөрдүн ортосунда өткөн электрондордун саны, F Фарадей константасы. Эгерде стандарттык шарттарды эске алсак, анда теңдеме төмөнкүдөй болот:
ΔG0=-nFE0
Стандарттуу эмес шарттардагы Гиббс бош энергиясын стандарттык шарттардагы Гиббс энергиясы менен төмөнкү теңдеме аркылуу байланыштырсак болот.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Андан кийин, биз жогорудагы теңдемелерди бул стандарттуу теңдемеге алмаштырып, Нерст теңдемесин төмөнкүдөй алсак болот:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Анда Нерст теңдемеси төмөнкүдөй:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Zeta Потенциалы деген эмне?
Зета потенциалы – коллоиддик дисперсиянын электрокинетикалык потенциалы. Бул термин гректин "zeta" тамгасынан келип чыккан. Жалпысынан, биз бул электрокинетикалык потенциалды zeta потенциалы деп атайбыз. Башкача айтканда, zeta потенциалы – бул дисперстик чөйрө менен коллоиддик дисперсиянын дисперстүү бөлүкчөсүнө кошулган суюктуктун стационардык катмарынын ортосундагы потенциалдар айырмасы. Демек, zeta потенциалы термини бизге бөлүкчөлөрдүн бетинде болгон заряддын көрсөткүчүн берет. Биз zeta потенциалынын эки түрүн тааный алабыз: оң жана терс zeta потенциалы. Андан тышкары, бул потенциалды биз туруктуу чендеги бөлүкчөлөрдүн ылдамдыгы катары өлчөйбүз. электр талаасы.
01-сүрөт: Коллоиддик суспензиядагы бөлүкчө
Эки түрдүн арасында оң зета потенциалы биз зета потенциалын өлчөп жаткан суспензиядагы дисперстүү бөлүкчөлөрдүн оң зарядга ээ экенин көрсөтөт. Мындан тышкары, биз маанилерди карап жатканда, оң жана терс zeta потенциалынын ортосунда олуттуу айырма жок.
Ал эми терс зета потенциалы биз зета потенциалын өлчөп жаткан суспензиядагы дисперстүү бөлүкчөлөрдүн терс зарядга ээ экендигин көрсөтөт; Ошентип, дисперстик бөлүкчөлөрдүн заряды терс.
Нерст потенциалы менен Зета потенциалынын ортосунда кандай айырма бар?
Нернст потенциалы жана зета потенциалы физикалык химияда колдонулат. Нерст потенциалы менен Зета потенциалынын ортосундагы негизги айырма, Нерст потенциалы биологиялык клетка же электрохимиялык клетка үчүн, ал эми зета потенциалы коллоиддик дисперсия үчүн берилет.
Төмөндө инфографика Нерст потенциалы менен Зета потенциалынын ортосундагы көбүрөөк айырмачылыктарды көрсөтөт.
Кыскача маалымат – Нерст потенциалы жана Зета потенциалы
Нерст потенциалы жана зета потенциалы терминдери физикалык химияда колдонулат. Нерст потенциалы менен Зета потенциалынын ортосундагы негизги айырма, Нерст потенциалы биологиялык клетка же электрохимиялык клетка үчүн, ал эми зета потенциалы коллоиддик дисперсия үчүн берилет.
