Нерст потенциалы мен Зета потенциалының негізгі айырмашылығы - Нерст потенциалы биологиялық жасуша немесе электрохимиялық жасуша үшін, ал зета потенциалы коллоидтық дисперсия үшін беріледі.
Нернст потенциалы және дзета потенциалы – физикалық химиядағы бір нәрсе арасындағы потенциалдар айырмасын сипаттайтын терминдер, мысалы. жасуша мембранасы, электрохимиялық жасуша, дисперстік ортадағы дисперстік бөлшектің мембранасы және т.б.
Нерст потенциалы дегеніміз не?
Нернст потенциалы немесе кері потенциал – бұл мембрана арқылы белгілі бір ионның таза диффузиясына қарсы тұратын жасуша мембранасы арқылы өтетін потенциал. Сондықтан бұл терминнің биохимияда қолданылуы бар. Нернст потенциалын жасуша ішіндегі және жасуша сыртындағы осы ерекше ионның (жасуша мембранасынан өтуге тырысатын) концентрацияларының қатынасы арқылы анықтауға болады. Дегенмен, бұл термин электрохимияда электрохимиялық жасушаларға қатысты да қолданылады. Нерст потенциалын анықтау үшін қолданылатын теңдеу Нерст теңдеуі деп аталады.
Нернст теңдеуін электрохимиялық элементтің қалпына келтіру потенциалы мен стандартты қалпына келтіру потенциалы арасындағы қатынасты беретін математикалық өрнек ретінде сипаттауға болады. Бұл теңдеу ғалым Вальтер Нернсттің атымен аталды. Сонымен қатар, бұл теңдеу электрохимиялық тотығу және тотықсыздану реакцияларына әсер ететін басқа факторларды, мысалы, температура мен тотығу мен тотықсызданудан өтетін химиялық түрлердің химиялық белсенділігін пайдалана отырып әзірленді.
Нернст теңдеуін алу үшін жасушада болатын электрохимиялық түрлендірулермен байланысты Гиббс бос энергиясының стандартты өзгерістерін қарастыру керек. Электрохимиялық элементтің тотықсыздану реакциясын келесідей беруге болады:
Ox + z e– ⟶ Қызыл
Термодинамикада реакцияның нақты бос энергиясының өзгерісі, E=Eтотықсыздану – Eтотығу
Гиббс бос энергиясын (ΔG) E-ге (потенциалды айырмашылық) келесідей жатқызуға болады:
ΔG=-nFE
Мұндағы n – реакция жүріп жатқан кезде химиялық түрлер арасында тасымалданатын электрондар саны, F – Фарадей тұрақтысы. Егер стандартты шарттарды қарастырсақ, онда теңдеу келесідей болады:
ΔG0=-nFE0
Стандартты емес шарттардағы Гиббстің бос энергиясын стандартты шарттардағы Гиббс энергиясымен келесі теңдеу арқылы байланыстыра аламыз.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Олай болса, жоғарыдағы теңдеулерді осы стандартты теңдеуге ауыстырып, Нерст теңдеуін келесідей алуға болады:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Онда Нерст теңдеуі келесідей:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Zeta потенциалы дегеніміз не?
Зета потенциалы – коллоидтық дисперсияның электрокинетикалық потенциалы. Бұл термин гректің «zeta» әрпінен шыққан. Жалпы, біз бұл электрокинетикалық потенциалды зета потенциалы деп атаймыз. Басқаша айтқанда, зета потенциалы – дисперсиялық орта мен коллоидты дисперсияның дисперсті бөлшекке бекітілген сұйықтың стационарлық қабаты арасындағы потенциалдар айырымы. Бұл дегеніміз, зета потенциалы термині бізге бөлшектердің бетінде бар зарядтың көрсеткішін береді. Зета потенциалының екі түрін тануға болады: оң және теріс зета потенциалы. Әрі қарай, бұл потенциалды біз тұрақты токтағы бөлшектердің жылдамдығы ретінде өлшейміз. электр өрісі.
01-сурет: Коллоидтық суспензиядағы бөлшек
Екі түрдің ішінде оң зета потенциалы біз зета потенциалын өлшейтін суспензиядағы дисперсті бөлшектердің оң заряды бар екенін көрсетеді. Оның үстіне, мәндерді қарастырған кезде оң және теріс зета потенциалы арасында айтарлықтай айырмашылық жоқ.
Екінші жағынан, теріс зета потенциалы біз зета потенциалын өлшейтін суспензиядағы дисперсті бөлшектердің теріс заряды бар екенін көрсетеді; осылайша дисперсті бөлшектердің заряды теріс болады.
Nernst потенциалы мен Zeta потенциалының айырмашылығы неде?
Нернст потенциалы және зета потенциалы физикалық химияда қолданылады. Нерст потенциалы мен Зета потенциалының негізгі айырмашылығы - Нерст потенциалы биологиялық жасуша немесе электрохимиялық жасуша үшін, ал зета потенциалы коллоидтық дисперсия үшін беріледі.
Төмендегі инфографика Нернст потенциалы мен Зета потенциалы арасындағы көбірек айырмашылықтарды көрсетеді.
Қорытынды – Nernst потенциалы және Zeta потенциалы
Нернст потенциалы және зета потенциалы терминдері физикалық химияда қолданылады. Нерст потенциалы мен Зета потенциалының негізгі айырмашылығы - Нерст потенциалы биологиялық жасуша немесе электрохимиялық жасуша үшін, ал зета потенциалы коллоидтық дисперсия үшін беріледі.
