Die sleutelverskil tussen Nernst potensiaal en Zeta potensiaal is dat Nernst potensiaal gegee word vir 'n biologiese sel of 'n elektrochemiese sel terwyl zeta potensiaal gegee word vir 'n kolloïdale dispersie.
Nernst-potensiaal en zeta-potensiaal is terme in fisiese chemie wat die potensiaalverskil tussen iets beskryf, bv. die selmembraan, elektrochemiese sel, membraan van 'n gedispergeerde deeltjie in 'n dispersiemedium, ens.
Wat is Nernst-potensiaal?
Nernst potensiaal of omkeerpotensiaal is die potensiaal oor 'n selmembraan wat die netto diffusie van 'n spesifieke ioon deur die membraan teenstaan. Daarom het hierdie term toepassings in biochemie. Ons kan die Nernst-potensiaal bepaal deur die verhouding van die konsentrasies van daardie spesifieke ioon (wat deur die selmembraan probeer beweeg) binne die sel en buite die sel. Hierdie term word egter ook in elektrochemie gebruik, met betrekking tot elektrochemiese selle. Die vergelyking wat gebruik word om die Nernst-potensiaal te bepaal, word die Nernst-vergelyking genoem.
Nernst-vergelyking kan beskryf word as 'n wiskundige uitdrukking wat die verband gee tussen reduksiepotensiaal en die standaard reduksiepotensiaal van 'n elektrochemiese sel. Hierdie vergelyking is vernoem na die wetenskaplike W alther Nernst. Verder is hierdie vergelyking ontwikkel deur gebruik te maak van die ander faktore wat elektrochemiese oksidasie- en reduksiereaksies beïnvloed, soos temperatuur en chemiese aktiwiteit van chemiese spesies wat oksidasie en reduksie ondergaan.
Om die Nernst-vergelyking te verkry, moet ons die standaardveranderinge in Gibbs vrye energie oorweeg wat geassosieer word met elektrochemiese transformasies wat in die sel plaasvind. Die reduksiereaksie van 'n elektrochemiese sel kan soos volg gegee word:
Ox + z e– ⟶ Rooi
In termodinamika is die werklike vrye energieverandering van die reaksie, E=Ereduction – Eoxidation
Ons kan die Gibbs vrye energie (ΔG) soos volg met die E (potensiaalverskil) in verband bring:
ΔG=-nFE
Waar n die aantal elektrone is wat tussen chemiese spesies oorgedra word wanneer die reaksie vorder, F is die Faraday-konstante. As ons die standaardtoestande in ag neem, dan is die vergelyking soos volg:
ΔG0=-nFE0
Ons kan Gibbs vrye energie van nie-standaard toestande in verband bring met die Gibbs energie van standaard toestande via die volgende vergelyking.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Dan kan ons die bogenoemde vergelykings in hierdie standaardvergelyking vervang om die Nernst-vergelyking soos volg te kry:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Dan is die Nernst-vergelyking soos volg:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Wat is Zeta-potensiaal?
Zeta-potensiaal is die elektrokinetiese potensiaal van 'n kolloïdale dispersie. Hierdie term kom van die Griekse letter "zeta". Oor die algemeen noem ons hierdie elektrokinetiese potensiaal zeta potensiaal. Met ander woorde, zeta-potensiaal is die potensiaalverskil tussen die dispersiemedium en die stilstaande laag van die vloeistof wat aan die verspreide deeltjie van die kolloïdale dispersie geheg is. Dit beteken dat die term zeta-potensiaal vir ons 'n aanduiding gee van die lading wat op die deeltjie-oppervlak teenwoordig is. Ons kan twee tipes zeta-potensiaal herken: positiewe en negatiewe zeta-potensiaal. Verder, hierdie potensiaal is wat ons meet as die snelheid van die deeltjies in 'n d.c. elektriese veld.
Figuur 01: 'n Deeltjie in 'n kolloïdale suspensie
Tussen die twee tipes dui die positiewe zeta-potensiaal aan dat die verspreide deeltjies in die suspensie waarin ons die zeta-potensiaal meet 'n positiewe lading het. Verder, wanneer ons die waardes oorweeg, is daar geen beduidende verskil tussen positiewe en negatiewe zeta-potensiaal nie.
Aan die ander kant dui negatiewe zeta-potensiaal aan dat die verspreide deeltjies in die suspensie waarin ons die zeta-potensiaal meet 'n negatiewe lading het; dus is die lading van die verspreide deeltjies negatief.
Wat is die verskil tussen Nernst-potensiaal en Zeta-potensiaal?
Nernst-potensiaal en zeta-potensiaal word in fisiese chemie gebruik. Die sleutelverskil tussen Nernst potensiaal en Zeta potensiaal is dat Nernst potensiaal gegee word vir 'n biologiese sel of 'n elektrochemiese sel terwyl zeta potensiaal gegee word vir 'n kolloïdale dispersie.
Infografika hieronder wys meer verskille tussen Nernst-potensiaal en Zeta-potensiaal.
Opsomming – Nernst-potensiaal vs Zeta-potensiaal
Die terme Nernst potensiaal en zeta potensiaal word in fisiese chemie gebruik. Die sleutelverskil tussen Nernst potensiaal en Zeta potensiaal is dat Nernst potensiaal gegee word vir 'n biologiese sel of 'n elektrochemiese sel terwyl zeta potensiaal gegee word vir 'n kolloïdale dispersie.
