በነርንስት እምቅ እና በዜታ እምቅ መካከል ያለው ልዩነት

2024 ደራሲ ደራሲ: Alex Aldridge | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 13:31

በኔርነስት አቅም እና በዜታ አቅም መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ኔርነስት እምቅ ለባዮሎጂካል ሴል ወይም ለኤሌክትሮኬሚካል ሴል የሚሰጥ ሲሆን የዜታ አቅም ግን ለኮሎይድል ስርጭት መሰጠቱ ነው።

Nernst እምቅ እና የዜታ አቅም በአንድ ነገር መካከል ያለውን እምቅ ልዩነት የሚገልጹ ፊዚካል ኬሚስትሪ ቃላት ናቸው፣ ለምሳሌ የሕዋስ ሽፋን፣ ኤሌክትሮኬሚካል ሴል፣ በተበታተነ ሚዲያ ውስጥ ያለው የተበታተነ ቅንጣቢ ሽፋን፣ ወዘተ

Nernst ምን ሊሆን ይችላል?

Nernst እምቅ ወይም የተገላቢጦሽ አቅም በአንድ የተወሰነ ion በገለባ በኩል የሚደረገውን የተጣራ ስርጭት የሚቃወመው በሴል ሽፋን ላይ ያለው እምቅ አቅም ነው።ስለዚህ, ይህ ቃል በባዮኬሚስትሪ ውስጥ አፕሊኬሽኖች አሉት. የኔርንስትን አቅም በሴሉ ውስጥ እና ከሴሉ ውጭ ባለው የዚያ የተወሰነ ion ክምችት (በሴል ሽፋን ውስጥ ለማለፍ እየሞከረ ባለው) ጥምርታ መወሰን እንችላለን። ይሁን እንጂ ይህ ቃል በኤሌክትሮኬሚስትሪ ውስጥ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ሴሎችን በተመለከተም ጥቅም ላይ ይውላል. የኔርንስት እምቅ አቅምን ለመወሰን ስራ ላይ የሚውለው እኩልታ Nernst equation ይባላል።

Nernst እኩልታ በመቀነስ አቅም እና በኤሌክትሮኬሚካል ሴል መደበኛ የመቀነስ አቅም መካከል ያለውን ግንኙነት የሚሰጥ የሂሳብ አገላለጽ ነው። ይህ ስሌት የተሰየመው በሳይንቲስት ዋልተር ኔርነስት ነው። በተጨማሪም ይህ እኩልታ የተሰራው በኤሌክትሮኬሚካላዊ ኦክሳይድ እና በመቀነስ ምላሾች ላይ ተፅእኖ ያላቸውን እንደ ሙቀት እና ኬሚካላዊ እንቅስቃሴ ያሉ የኬሚካል ዝርያዎች ኦክሳይድ እና ቅነሳ ላይ ተጽዕኖ ያላቸውን ሌሎች ምክንያቶች በመጠቀም ነው።

የኔርንስት እኩልታ ለማግኘት በሴሉ ውስጥ ከሚከሰቱ ኤሌክትሮኬሚካል ለውጦች ጋር የተቆራኘውን በጊብስ ነፃ ኢነርጂ ላይ መደበኛ ለውጦችን ግምት ውስጥ ማስገባት አለብን። የኤሌክትሮኬሚካል ሴል ቅነሳ ምላሽ እንደሚከተለው ሊሰጥ ይችላል፡

ኦክስ + z e^{– ⟶ ቀይ}

በቴርሞዳይናሚክስ፣ ትክክለኛው የነጻ ሃይል ለውጥ፣ነው።

E=ኢ_ቅነሳ - ኢ_oxidation

የጊብስ ነፃ ኢነርጂ(ΔG)ን ከኢ (አቅም ልዩነት) ጋር እንደሚከተለው ማገናኘት እንችላለን፡

ΔG=-nFE

በኬሚካላዊ ዝርያዎች መካከል የሚተላለፉ የኤሌክትሮኖች ብዛት በሂደት ላይ እያለ F የፋራዳይ ቋሚ ነው። መደበኛ ሁኔታዎችን ከግምት ውስጥ ካስገባን ፣እዚያም እኩልታው እንደሚከተለው ነው፡

ΔG⁰=-nFE⁰

የጊብስን ነፃ ኃይል መደበኛ ያልሆኑ ሁኔታዎችን ከጊብስ ኢነርጂ መደበኛ ሁኔታዎች በሚከተለው ቀመር ማያያዝ እንችላለን።

ΔG=ΔG^{0 + RTlnQ}

ከዚያ፣ የኔርንስት እኩልታ ለማግኘት ከዚህ በላይ ያሉትን እኩልታዎች ወደዚህ መደበኛ እኩልነት መተካት እንችላለን፡

-nFE=-nFE^{0 + RTlnQ}

ከዚያ የኔርነስት እኩልታ እንደሚከተለው ነው፡

E=ኢ^{0 - (RTlnQ/nF)}

Zeta Potential ምንድነው?

Zeta እምቅ የኮሎይድል ስርጭት ኤሌክትሮኪነቲክ አቅም ነው። ይህ ቃል የመጣው "zeta" ከሚለው የግሪክ ፊደል ነው. ባጠቃላይ፣ ይህንን ኤሌክትሮኪኒቲክ እምቅ የዜታ አቅም ብለን እንጠራዋለን። በሌላ አነጋገር የዜታ እምቅ አቅም በተበታተነው መካከለኛ እና በተበታተነው የኮሎይድል ስርጭት ቅንጣት ላይ ባለው ፈሳሽ ቋሚ ንብርብር መካከል ያለው ልዩነት ነው. ያም ማለት የዜታ አቅም የሚለው ቃል በንጥል ወለል ላይ ያለውን ክፍያ አመላካች ይሰጠናል. ሁለት ዓይነት የዜታ እምቅ አቅምን ለይተን ማወቅ እንችላለን፡ አወንታዊ እና አሉታዊ የዚታ አቅም። በተጨማሪም፣ ይህ እምቅ አቅም የምንለካው በዲ.ሲ ውስጥ ያሉ የንጥሎች ፍጥነት ነው። የኤሌክትሪክ መስክ።

ሥዕል 01፡ በኮሎይድል እገዳ ውስጥ ያለ ቅንጣት

ከሁለቱም ዓይነቶች መካከል፣ አወንታዊው የዜታ እምቅ አቅም የሚያሳየው የዚታ አቅም በምንለካበት እገዳ ውስጥ የተበታተኑ ቅንጣቶች አዎንታዊ ክፍያ እንዳላቸው ነው። ከዚህም በላይ እሴቶቹን ስናስብ በአዎንታዊ እና አሉታዊ የ zeta አቅም መካከል ጉልህ ልዩነት የለም።

በሌላ በኩል፣ አሉታዊ የዜታ እምቅ አቅም የሚያሳየው የዚታ አቅም በምንለካበት እገዳ ውስጥ የተበተኑት ቅንጣቶች አሉታዊ ክፍያ እንዳላቸው ያሳያል። ስለዚህ፣ የተበተኑት ቅንጣቶች ክፍያ አሉታዊ ነው።

በነርንስት እምቅ እና በዜታ እምቅ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?

Nernst እምቅ እና የዜታ አቅም በአካላዊ ኬሚስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። በኔርንስት አቅም እና በዜታ አቅም መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ኔርነስት እምቅ ለባዮሎጂካል ሴል ወይም ለኤሌክትሮኬሚካል ሴል የሚሰጥ ሲሆን የዜታ አቅም ደግሞ ለኮሎይድል ስርጭት መሰጠቱ ነው።

ከታች ኢንፎግራፊክ በNernst አቅም እና በዜታ አቅም መካከል ተጨማሪ ልዩነቶችን ያሳያል።

ማጠቃለያ - ኔርነስት እምቅ ከዜታ እምቅ ጋር

Nernst አቅም እና የዜታ አቅም የሚሉት ቃላት በአካላዊ ኬሚስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። በኔርንስት አቅም እና በዜታ አቅም መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ኔርነስት እምቅ ለባዮሎጂካል ሴል ወይም ለኤሌክትሮኬሚካል ሴል የሚሰጥ ሲሆን የዜታ አቅም ደግሞ ለኮሎይድል ስርጭት መሰጠቱ ነው።