A legfontosabb különbség a Nernst-potenciál és a Zéta-potenciál között az, hogy a Nernst-potenciál biológiai cella vagy elektrokémiai cella esetében, míg a zéta-potenciál kolloid diszperzió esetén van megadva.
A Nernst-potenciál és a zéta-potenciál olyan kifejezések a fizikai kémiában, amelyek leírják a potenciálkülönbséget valami között, pl. sejtmembrán, elektrokémiai cella, diszpergált részecske membránja diszperziós közegben stb.
Mi az a Nernst-potenciál?
Nernst potenciál vagy reverzális potenciál a sejtmembránon átívelő potenciál, amely ellenzi egy adott ion nettó diffúzióját a membránon keresztül. Ezért ezt a kifejezést a biokémiában alkalmazzák. A Nernst-potenciált az adott ion (amely a sejtmembránon keresztül próbál átjutni) sejten belüli és sejten kívüli koncentrációinak arányából határozhatjuk meg. Ezt a kifejezést azonban az elektrokémiában is használják az elektrokémiai cellák vonatkozásában. A Nernst-potenciál meghatározására használt egyenletet Nernst-egyenletnek nevezik.
A Nernst-egyenlet matematikai kifejezésként írható le, amely megadja a kapcsolatot egy elektrokémiai cella redukciós potenciálja és standard redukciós potenciálja között. Ezt az egyenletet W alther Nernst tudósról nevezték el. Ezenkívül ezt az egyenletet az elektrokémiai oxidációs és redukciós reakciókat befolyásoló egyéb tényezők, például az oxidáción és redukción átmenő kémiai anyagok hőmérséklete és kémiai aktivitása felhasználásával dolgozták ki.
A Nernst-egyenlet megszerzéséhez figyelembe kell vennünk a Gibbs-szabadenergia standard változásait, amelyek a cellában előforduló elektrokémiai átalakulásokhoz kapcsolódnak. Egy elektrokémiai cella redukciós reakciója a következőképpen adható meg:
Ox + z e– ⟶ Piros
A termodinamikában a reakció tényleges szabadenergia-változása
E=Eredukció – Eoxidáció
A Gibbs szabad energiát (ΔG) az E-hez (potenciális különbség) a következőképpen viszonyíthatjuk:
ΔG=-nFE
Ahol n a reakció előrehaladtával a kémiai fajok között átvitt elektronok száma, F a Faraday-állandó. Ha figyelembe vesszük a standard feltételeket, akkor az egyenlet a következő:
ΔG0=-nFE0
A nem szabványos feltételek Gibbs-szabad energiáját a standard feltételek Gibbs-energiájával hozhatjuk kapcsolatba a következő egyenlet segítségével.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Ezután a fenti egyenleteket behelyettesíthetjük ebbe a standard egyenletbe, hogy megkapjuk a Nernst-egyenletet a következőképpen:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Akkor a Nernst-egyenlet a következő:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Mi az a Zeta-potenciál?
A zéta-potenciál egy kolloid diszperzió elektrokinetikai potenciálja. Ez a kifejezés a görög „zeta” betűből származik. Általában ezt az elektrokinetikus potenciált zéta potenciálnak nevezzük. Más szavakkal, a zéta-potenciál a diszperziós közeg és a folyadék stacioner rétege közötti potenciálkülönbség, amely a kolloid diszperzió diszpergált részecskéihez kapcsolódik. Ez azt jelenti, hogy a zéta-potenciál kifejezés a részecske felületén jelenlévő töltést jelzi. A zéta potenciálnak két típusát ismerhetjük fel: a pozitív és a negatív zéta potenciált. Továbbá ezt a potenciált mérjük a részecskék sebességeként egy egyenáramban. elektromos mező.
01. ábra: Részecske kolloid szuszpenzióban
A két típus közül a pozitív zéta potenciál azt jelzi, hogy a diszpergált részecskék abban a szuszpenzióban, amelyben a zéta potenciált mérjük, pozitív töltéssel rendelkeznek. Sőt, ha figyelembe vesszük az értékeket, nincs szignifikáns különbség a pozitív és a negatív zéta potenciál között.
Másrészt a negatív zéta-potenciál azt jelzi, hogy a diszpergált részecskék a szuszpenzióban, amelyben a zéta-potenciált mérjük, negatív töltéssel rendelkeznek; így a diszpergált részecskék töltése negatív.
Mi a különbség a Nernst-potenciál és a Zeta-potenciál között?
A fizikai kémiában a Nernst-potenciált és a zéta-potenciált használják. A legfontosabb különbség a Nernst-potenciál és a Zéta-potenciál között az, hogy a Nernst-potenciál biológiai cella vagy elektrokémiai cella esetében, míg a zéta-potenciál kolloid diszperzió esetén van megadva.
Az alábbi infografika több különbséget mutat be a Nernst potenciál és a Zeta potenciál között.
Összefoglaló – Nernst Potential vs Zeta Potential
A Nernst-potenciál és a zéta-potenciál kifejezéseket a fizikai kémia használja. A legfontosabb különbség a Nernst-potenciál és a Zéta-potenciál között az, hogy a Nernst-potenciál biológiai cella vagy elektrokémiai cella esetében, míg a zéta-potenciál kolloid diszperzió esetén van megadva.
