загрузка...
загрузка...
На головну

Дифузійний і мембранний потенціали

  1. ВНАСЛІДОК ПОТЕНЦІАЛИ І ПОТЕНЦІАЛИ ПОВ'ЯЗАНІ З ПОДІЯМИ
  2. ГЛАВА 3. БІОЕЛЕКТРИЧНІ ПОТЕНЦІАЛИ
  3. ПОТЕНЦІАЛИ ВІКОВОГО РОЗВИТКУ
  4. Потенціали найпростіших електричних полів.
  5. ПОТЕНЦІАЛИ, ПОВ'ЯЗАНІ З ПОДІЯМИ, ЯК Корелятом довільної уваги
  6. Рецептори мембран, які здійснюють трансмембранний перенос сигналу

Дифузійні потенціали виникають на кордоні дотику двох розчинів. Причому це можуть бути як розчини різних речовин, так і розчини одного і того ж речовини, тільки в останньому випадку вони обов'язково повинні відрізнятися один від одного своїми концентраціями.

При зіткненні двох розчинів відбувається взаємопроникнення в них частинок (іонів) розчинених речовин внаслідок процесу дифузії.

Причина виникнення при цьому дифузійного потенціалу полягає в неоднаковою рухливості іонів розчинених речовин. Якщо іони електроліту володіють різною швидкістю дифузії, то більш швидкі іони поступово виявляються попереду менш рухливих. Утворюються як би дві хвилі різнозаряджені частинок.

Якщо змішуються розчини одного і того ж речовини, але з різною концентрацією, то більш розбавлений розчин набуває заряд, що співпадає по знаку з зарядом більш рухливих іонів, а менш розбавлений - заряд, що співпадає по знаку з зарядом менш рухливих іонів (рис. 90).

Мал. 90. Виникнення дифузійного потенціалу вcледствіе різної швидкості іонів: I - «Швидкі» іони, заряджені негативно;
II - «Повільні» іони, заряджені позитивно

На межі поділу розчинів виникає так званий дифузний потенціал. Він усредняет швидкості руху іонів (гальмує більш «швидкі» і прискорює більш «повільні»).

Поступово, із завершенням процесу дифузії даний потенціал знижується до нуля (як правило, протягом 1-2 годин).

Дифузійні потенціали можуть виникати і в біологічних об'єктах при пошкодженні оболонок клітин. При цьому порушується їх проникність і електроліти можуть дифундувати з клітини в тканинну рідину або навпаки в залежності від різниці концентрації по обидва боки мембрани.

В результаті дифузії електролітів виникає так званий потенціал пошкодження, який може досягати величин порядку 30-40 МV. Причому пошкоджена тканина найчастіше заряджається негативно по відношенню до непошкодженою.

Дифузійний потенціал виникає в гальванічних елементах на кордоні дотику двох розчинів. Тому при точних обчисленнях е.р.с. гальванічних ланцюгів обов'язково повинна вводитися поправка на його величину. Для усунення впливу дифузійного потенціалу електроди в гальванічних елементах часто з'єднують один з одним «сольовим містком», що представляє собою насичений розчин KCl.

Іони калію і хлору мають майже однакові рухливості, тому їх застосування дозволяє в значній мірі зменшити вплив дифузійного потенціалу на величину е.р.с.

Дифузійний потенціал може сильно зрости, якщо розчини електролітів різного складу або різних концентрацій розділити мембраною, проникною тільки для іонів певного знака заряду або виду. Такі потенціали будуть набагато більш стійкими і можуть зберігатися протягом більш тривалого часу - вони називаються інакше мембранними потенціалами. Мембранні потенціали виникають при нерівномірному розподілі іонів по обидві сторони мембрани, що залежить від її виборчої проникності, або в результаті обміну іонами між самою мембраною і розчином.

На виникненні мембранного потенціалу заснований принцип роботи так званого іон-селективного або мембранного електрода.

Основою такого електрода є певним чином отримана напівпроникна мембрана, що володіє селективної іонної провідністю. Особливістю мембранного потенціалу є те, що у відповідній йому електродної реакції не беруть участь електрони. Тут має місце обмін іонами між мембраною і розчином.

Мембранні електроди з твердої мембраною містять тонку мембрану, по обидва боки якої знаходяться різні розчини, які містять одні й ті ж визначаються іони, але з неоднаковою концентрацією. З внутрішньої сторони мембрану омиває стандартний розчин з точно відомою концентрацією визначаються іонів, з зовнішньої сторони - аналізований розчин з невідомою концентрацією визначаються іонів.

Внаслідок різної концентрації розчинів по обидва боки мембрани іони обмінюються з внутрішньої і зовнішньої сторонами мембрани неоднаковим чином. Це призводить до того, що на різних сторонах мембрани утворюється різний електричний заряд і як результат цього, виникає мембранна різниця потенціалів.




Фактори, що впливають на стійкість розчинів полімерів. висолювання | Розчини електролітів як провідники другого роду. електропровідність розчинів електролітів | Електропровідність є сумарний електричний заряд, що проходить через речовину за одиницю часу, при додатку до нього різниці потенціалів в 1 В. | Еквівалентна електропровідність розчинів | Практичне застосування електропровідності | металевий електрод | Металеві електроди підрозділяються на електроди першого і другого роду. | Прикладами електродів другого роду можуть служити хлорсрібний і каломельний. | Вимірювання електроднихпотенціалів | Значення нормального електродного потенціалу кількісно характеризує здатність металу віддавати електрони, тобто його відновні властивості. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати