Ներնստի պոտենցիալի և Զետա պոտենցիալի հիմնական տարբերությունն այն է, որ Ներնստ պոտենցիալը տրվում է կենսաբանական բջիջի կամ էլեկտրաքիմիական բջջի համար, մինչդեռ զետա պոտենցիալը տրվում է կոլոիդային ցրման համար:
Ներնստային պոտենցիալը և զետա պոտենցիալը ֆիզիկական քիմիայի տերմիններ են, որոնք նկարագրում են ինչ-որ բանի միջև պոտենցիալ տարբերությունը, օրինակ. բջջային թաղանթ, էլեկտրաքիմիական բջիջ, ցրված մասնիկի թաղանթ դիսպերսիոն միջավայրում և այլն:
Ի՞նչ է Nernst Potential?
Ներնստային պոտենցիալը կամ հակադարձ պոտենցիալը ներուժն է բջջաթաղանթի միջով, որը հակադրվում է թաղանթով որոշակի իոնի զուտ տարածմանը:Ուստի այս տերմինը կիրառություն ունի կենսաքիմիայում։ Մենք կարող ենք որոշել Ներնստի պոտենցիալը այդ հատուկ իոնի (որը փորձում է անցնել բջջային թաղանթով) կոնցենտրացիաների հարաբերակցությամբ՝ բջջի ներսում և բջիջից դուրս։ Այնուամենայնիվ, այս տերմինը օգտագործվում է նաև էլեկտրաքիմիայում, էլեկտրաքիմիական բջիջների վերաբերյալ: Ներնստի պոտենցիալը որոշելու համար օգտագործվող հավասարումը կոչվում է Ներնստի հավասարում։
Nernst հավասարումը կարելի է նկարագրել որպես մաթեմատիկական արտահայտություն, որը տալիս է կապը կրճատման ներուժի և էլեկտրաքիմիական բջջի ստանդարտ վերականգնողական ներուժի միջև: Այս հավասարումն անվանվել է գիտնական Վալթեր Ներնստի անունով։ Ավելին, այս հավասարումը մշակվել է՝ օգտագործելով էլեկտրաքիմիական օքսիդացման և նվազեցման ռեակցիաների վրա ազդող այլ գործոններ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը և քիմիական տեսակների քիմիական ակտիվությունը, որոնք ենթարկվում են օքսիդացման և նվազեցման:
Ներնստի հավասարումը ստանալու համար մենք պետք է հաշվի առնենք Գիբսի ազատ էներգիայի ստանդարտ փոփոխությունները, որոնք կապված են բջիջում տեղի ունեցող էլեկտրաքիմիական փոխակերպումների հետ: Էլեկտրաքիմիական բջիջի վերականգնողական ռեակցիան կարող է տրվել հետևյալ կերպ՝
Ox + z e– ⟶ Կարմիր
Թերմոդինամիկայի մեջ ռեակցիայի իրական ազատ էներգիայի փոփոխությունը կազմում է
E=Eկրճատում – Eօքսիդացում
Մենք կարող ենք կապել Գիբսի ազատ էներգիան (ΔG) E-ի (պոտենցիալ տարբերությունը) հետևյալ կերպ՝
ΔG=-nFE
Որտեղ n-ն էլեկտրոնների քանակն է, որոնք փոխանցվում են քիմիական տեսակների միջև, երբ ռեակցիան առաջ է ընթանում, F-ը Ֆարադեյի հաստատունն է: Եթե դիտարկենք ստանդարտ պայմանները, ապա հավասարումը հետևյալն է.
ΔG0=-nFE0
Մենք կարող ենք կապել ոչ ստանդարտ պայմանների Գիբսի ազատ էներգիան ստանդարտ պայմանների Գիբսի էներգիայի հետ հետևյալ հավասարման միջոցով:
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Այնուհետև մենք կարող ենք փոխարինել վերը նշված հավասարումները այս ստանդարտ հավասարման մեջ՝ ստանալով Ներնստի հավասարումը հետևյալ կերպ.
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Այդ դեպքում Ներնստի հավասարումը հետևյալն է.
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Ի՞նչ է Զետա պոտենցիալը:
Զետա պոտենցիալը կոլոիդային դիսպերսիայի էլեկտրակինետիկ ներուժն է: Այս տերմինը գալիս է հունարեն «zeta» տառից: Ընդհանուր առմամբ, մենք այս էլեկտրակինետիկ պոտենցիալն անվանում ենք զետա պոտենցիալ: Այլ կերպ ասած, զետա պոտենցիալը պոտենցիալ տարբերությունն է դիսպերսիոն միջավայրի և հեղուկի անշարժ շերտի միջև, որը կցված է կոլոիդային դիսպերսիայի ցրված մասնիկին։ Դա նշանակում է, որ զետա պոտենցիալ տերմինը մեզ ցույց է տալիս լիցքի մասին, որը առկա է մասնիկների մակերեսին: Մենք կարող ենք ճանաչել զետա ներուժի երկու տեսակ՝ դրական և բացասական զետա ներուժ: Ավելին, այս պոտենցիալն այն է, ինչ մենք չափում ենք որպես մասնիկների արագություն d.c. էլեկտրական դաշտ.
Նկար 01. Մասնիկ կոլոիդային կասեցման մեջ
Երկու տեսակների մեջ դրական զետա պոտենցիալը ցույց է տալիս, որ ցրված մասնիկները այն կախոցի մեջ, որտեղ մենք չափում ենք զետա պոտենցիալը, ունեն դրական լիցք: Ավելին, երբ մենք դիտարկում ենք արժեքները, դրական և բացասական զետա պոտենցիալի միջև էական տարբերություն չկա:
Մյուս կողմից, բացասական զետա պոտենցիալը ցույց է տալիս, որ ցրված մասնիկները այն կախոցում, որտեղ մենք չափում ենք զետա պոտենցիալը, ունեն բացասական լիցք. Այսպիսով, ցրված մասնիկների լիցքը բացասական է։
Ո՞րն է տարբերությունը Nernst պոտենցիալի և Zeta պոտենցիալի միջև:
Ներնստ պոտենցիալը և զետա պոտենցիալը օգտագործվում են ֆիզիկական քիմիայում: Ներնստի պոտենցիալի և Զետա պոտենցիալի հիմնական տարբերությունն այն է, որ Ներնստ պոտենցիալը տրվում է կենսաբանական բջիջի կամ էլեկտրաքիմիական բջջի համար, մինչդեռ զետա պոտենցիալը տրվում է կոլոիդային ցրման համար:
Ներքևի ինֆոգրաֆիկայում ցուցադրվում են ավելի շատ տարբերություններ Nernst պոտենցիալի և Zeta պոտենցիալի միջև:
Ամփոփում – Nernst Potential vs Zeta Potential
Ներնստ պոտենցիալ և զետա պոտենցիալ տերմիններն օգտագործվում են ֆիզիկական քիմիայում: Ներնստի պոտենցիալի և Զետա պոտենցիալի հիմնական տարբերությունն այն է, որ Ներնստ պոտենցիալը տրվում է կենսաբանական բջիջի կամ էլեկտրաքիմիական բջջի համար, մինչդեռ զետա պոտենցիալը տրվում է կոլոիդային ցրման համար:
