Нернст потенциал ба Зета потенциал хоёрын гол ялгаа нь биологийн эс эсвэл цахилгаан химийн эсэд Нерст потенциал өгөгдсөн бол коллоид тархалтад зета потенциал өгөгддөг.
Нернст потенциал ба зета потенциал гэдэг нь физик химийн нэр томьёо бөгөөд ямар нэг зүйлийн хоорондын потенциалын зөрүүг тодорхойлдог, жишээ нь. эсийн мембран, цахилгаан химийн эс, дисперсийн орчин дахь тархсан бөөмийн мембран гэх мэт.
Нернстийн потенциал гэж юу вэ?
Нернст потенциал буюу урвуу потенциал нь мембранаар тодорхой ионы цэвэр тархалтыг эсэргүүцэх эсийн мембранаар дамжин өнгөрөх потенциал юм. Тиймээс энэ нэр томъёо нь биохимид хэрэглэгддэг. Бид Nernst потенциалыг эсийн доторх болон эсийн гаднах тусгай ионы (эсийн мембранаар дамжин өнгөрөхийг оролдож буй) концентрацийн харьцаагаар тодорхойлж болно. Гэсэн хэдий ч энэ нэр томъёог цахилгаан химийн эсийн хувьд цахилгаан химийн салбарт ашигладаг. Нерстийн потенциалыг тодорхойлоход ашигладаг тэгшитгэлийг Нернстийн тэгшитгэл гэж нэрлэдэг.
Нернст тэгшитгэлийг цахилгаан химийн эсийн бууралтын потенциал болон стандарт бууралтын потенциал хоорондын хамаарлыг өгдөг математик илэрхийлэл гэж тодорхойлж болно. Энэ тэгшитгэлийг эрдэмтэн Вальтер Нернстийн нэрээр нэрлэсэн. Цаашилбал, энэ тэгшитгэлийг исэлдэлт, бууралтад ордог химийн зүйлийн температур, химийн идэвхжил зэрэг цахилгаан химийн исэлдэлт ба бууралтын урвалд нөлөөлөх бусад хүчин зүйлсийг ашиглан боловсруулсан.
Нернстийн тэгшитгэлийг гаргахын тулд бид эсэд тохиолддог цахилгаан химийн хувиралтай холбоотой Гиббсийн чөлөөт энергийн стандарт өөрчлөлтийг авч үзэх хэрэгтэй. Цахилгаан химийн эсийн бууралтын урвалыг дараах байдлаар өгч болно:
Үхэр + z e– ⟶ Улаан
Термодинамикийн хувьд урвалын чөлөөт энергийн бодит өөрчлөлт нь, E=Eбууруулах – Eисэлдэлт
Бид Гиббсын чөлөөт энергийг (ΔG) E-тэй (боломжийн зөрүү) дараах байдлаар холбож болно:
ΔG=-nFE
Энд n нь урвал явагдаж байх үед химийн зүйлийн хооронд шилжсэн электронуудын тоо, F нь Фарадей тогтмол юм. Хэрэв бид стандарт нөхцлүүдийг авч үзвэл тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна:
ΔG0=-nFE0
Бид стандарт бус нөхцлийн Гиббсын чөлөөт энергийг стандарт нөхцлийн Гиббсын энергитэй дараах тэгшитгэлээр холбож болно.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Тэгвэл бид дээрх тэгшитгэлүүдийг энэ стандарт тэгшитгэлд орлуулж, Nernst тэгшитгэлийг дараах байдлаар гаргаж болно:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Тэгвэл Нерстийн тэгшитгэл дараах байдалтай байна:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Зета потенциал гэж юу вэ?
Зета потенциал нь коллоид дисперсийн цахилгаан кинетик потенциал юм. Энэ нэр томъёо нь Грекийн "zeta" гэсэн үгнээс гаралтай. Ерөнхийдөө бид үүнийг цахилгаан кинетик потенциалыг зета потенциал гэж нэрлэдэг. Өөрөөр хэлбэл, zeta потенциал гэдэг нь коллоид дисперсийн тархсан тоосонцортой наалдсан дисперсийн орчин ба шингэний хөдөлгөөнгүй давхаргын потенциалын зөрүү юм. Энэ нь зета потенциал гэсэн нэр томъёо нь бөөмийн гадаргуу дээр байгаа цэнэгийн заалтыг бидэнд өгдөг гэсэн үг юм. Бид хоёр төрлийн зета потенциалыг таньж чадна: эерэг ба сөрөг зета потенциал. Цаашилбал, энэ потенциал нь тогтмол гүйдлийн үед бөөмсийн хурдаар хэмжигддэг зүйл юм. цахилгаан орон.
Зураг 01: Коллоид суспенз дэх бөөмс
Хоёр төрлөөс эерэг зета потенциал нь зета потенциалыг хэмждэг суспенз дэх тархсан хэсгүүд эерэг цэнэгтэй болохыг харуулж байна. Түүнчлэн, утгыг авч үзэхэд эерэг ба сөрөг zeta потенциалын хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байхгүй.
Нөгөө талаас сөрөг зета потенциал нь бидний зета потенциалыг хэмждэг суспенз дэх тархсан хэсгүүд сөрөг цэнэгтэй болохыг харуулж байна; ингэснээр тархсан бөөмсийн цэнэг сөрөг байна.
Нернст потенциал ба Зета потенциал хоёрын ялгаа юу вэ?
Нернст потенциал ба зета потенциалыг физик химид ашигладаг. Нерстийн потенциал ба Зета потенциал хоёрын гол ялгаа нь биологийн эс эсвэл цахилгаан химийн эсэд Нернст потенциал өгөгдсөн бол коллоид тархалтад зета потенциал өгөгддөг.
Доорх инфографик нь Нерстийн потенциал болон Зета боломжийн хоорондын ялгааг харуулж байна.
Хураангуй – Нернст потенциал ба Зета потенциал
Нернст потенциал ба зета потенциал гэсэн нэр томъёог физик химид ашигладаг. Нерстийн потенциал ба Зета потенциал хоёрын гол ялгаа нь биологийн эс эсвэл цахилгаан химийн эсэд Нернст потенциал өгөгдсөн бол коллоид тархалтад зета потенциал өгөгддөг.
