Ключовата разлика между потенциала на Нернст и зета потенциала е, че потенциалът на Нернст е даден за биологична клетка или електрохимична клетка, докато зета потенциалът е даден за колоидна дисперсия.
Потенциал на Нернст и зета потенциал са термини във физичната химия, които описват потенциалната разлика между нещо, напр. клетъчна мембрана, електрохимична клетка, мембрана на диспергирана частица в дисперсионна среда и др.
Какво е потенциалът на Nernst?
Потенциалът на Нернст или обратният потенциал е потенциалът през клетъчната мембрана, който се противопоставя на нетната дифузия на определен йон през мембраната. Следователно този термин има приложения в биохимията. Можем да определим потенциала на Нернст чрез съотношението на концентрациите на този специфичен йон (който се опитва да премине през клетъчната мембрана) вътре в клетката и извън нея. Този термин обаче се използва и в електрохимията, по отношение на електрохимичните клетки. Уравнението, което се използва за определяне на потенциала на Нернст, се нарича уравнение на Нернст.
Уравнението на Нернст може да се опише като математически израз, който дава връзката между редукционния потенциал и стандартния редукционен потенциал на електрохимична клетка. Това уравнение е кръстено на учения Валтер Нернст. Освен това, това уравнение е разработено с помощта на други фактори, влияещи върху електрохимичните окислителни и редукционни реакции, като температура и химическа активност на химически видове, които претърпяват окисление и редукция.
За да получим уравнението на Нернст, трябва да разгледаме стандартните промени в свободната енергия на Гибс, която е свързана с електрохимичните трансформации, които се случват в клетката. Реакцията на редукция на електрохимична клетка може да бъде дадена, както следва:
Ox + z e– ⟶ Червено
В термодинамиката действителната промяна на свободната енергия на реакцията е, E=Eредукция – Eокисление
Можем да свържем свободната енергия на Гибс (ΔG) с E (потенциална разлика), както следва:
ΔG=-nFE
Където n е броят на електроните, прехвърлени между химически видове, когато реакцията протича, F е константата на Фарадей. Ако разгледаме стандартните условия, тогава уравнението е както следва:
ΔG0=-nFE0
Можем да свържем свободната енергия на Гибс при нестандартни условия с енергията на Гибс при стандартни условия чрез следното уравнение.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
След това можем да заместим горните уравнения в това стандартно уравнение, за да получим уравнението на Нернст, както следва:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Тогава уравнението на Нернст е както следва:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Какво е Zeta потенциал?
Зета потенциалът е електрокинетичният потенциал на колоидна дисперсия. Този термин идва от гръцката буква "зета". Обикновено наричаме този електрокинетичен потенциал дзета потенциал. С други думи, зета потенциалът е потенциалната разлика между дисперсионната среда и неподвижния слой на течността, прикрепен към диспергираната частица на колоидната дисперсия. Това означава, че терминът зета потенциал ни дава индикация за заряда, който присъства на повърхността на частицата. Можем да разпознаем два вида зета потенциал: положителен и отрицателен зета потенциал. Освен това, този потенциал е това, което измерваме като скоростта на частиците в постоянен ток. електрическо поле.
Фигура 01: Частица в колоидна суспензия
Измежду двата типа положителният зета потенциал показва, че диспергираните частици в суспензията, в която измерваме зета потенциала, имат положителен заряд. Освен това, когато разглеждаме стойностите, няма значителна разлика между положителен и отрицателен зета потенциал.
От друга страна, отрицателният зета потенциал показва, че диспергираните частици в суспензията, в която измерваме зета потенциала, имат отрицателен заряд; по този начин зарядът на диспергираните частици е отрицателен.
Каква е разликата между потенциала на Нернст и зета потенциала?
Потенциалът на Нернст и дзета потенциалът се използват във физическата химия. Ключовата разлика между потенциала на Нернст и потенциала на Нернст е, че потенциалът на Нернст е даден за биологична клетка или електрохимична клетка, докато потенциалът на Нернст е даден за колоидна дисперсия.
По-долу инфографиката показва повече разлики между потенциала на Нернст и потенциала на Zeta.
Резюме – Потенциал на Нернст срещу Zeta потенциал
Термините потенциал на Нернст и дзета потенциал се използват във физическата химия. Ключовата разлика между потенциала на Нернст и потенциала на Нернст е, че потенциалът на Нернст е даден за биологична клетка или електрохимична клетка, докато потенциалът на Нернст е даден за колоидна дисперсия.
