Klíčový rozdíl mezi Nernstovým potenciálem a Zeta potenciálem je ten, že Nernstův potenciál je dán pro biologickou buňku nebo elektrochemický článek, zatímco zeta potenciál je dán pro koloidní disperzi.
Nernstův potenciál a zeta potenciál jsou termíny ve fyzikální chemii, které popisují potenciální rozdíl mezi něčím, např. buněčná membrána, elektrochemický článek, membrána rozptýlené částice v disperzním médiu atd.
Co je Nernstův potenciál?
Nernstův potenciál nebo reverzní potenciál je potenciál přes buněčnou membránu, který brání čisté difúzi konkrétního iontu přes membránu. Proto má tento termín aplikace v biochemii. Nernstův potenciál můžeme určit poměrem koncentrací tohoto specifického iontu (který se snaží projít buněčnou membránou) uvnitř buňky a vně buňky. Tento termín se však také používá v elektrochemii, pokud jde o elektrochemické články. Rovnice, která se používá k určení Nernstova potenciálu, se nazývá Nernstova rovnice.
Nernstovu rovnici lze popsat jako matematický výraz, který udává vztah mezi redukčním potenciálem a standardním redukčním potenciálem elektrochemického článku. Tato rovnice byla pojmenována po vědci W alther Nernst. Kromě toho byla tato rovnice vyvinuta pomocí dalších faktorů ovlivňujících elektrochemické oxidační a redukční reakce, jako je teplota a chemická aktivita chemických látek, které podléhají oxidaci a redukci.
Abychom získali Nernstovu rovnici, musíme vzít v úvahu standardní změny Gibbsovy volné energie, která je spojena s elektrochemickými přeměnami, ke kterým v buňce dochází. Redukční reakci elektrochemického článku lze uvést následovně:
Ox + z e– ⟶ Červená
V termodynamice je skutečná změna volné energie reakce, E=Eredukce – Eoxidace
Gibbsovu volnou energii (ΔG) můžeme vztáhnout k E (potenciální rozdíl) následovně:
ΔG=-nFE
Kde n je počet elektronů přenesených mezi chemickými druhy, když reakce probíhá, F je Faradayova konstanta. Pokud vezmeme v úvahu standardní podmínky, pak rovnice je následující:
ΔG0=-nFE0
Můžeme dát do souvislosti Gibbsovu volnou energii nestandardních podmínek s Gibbsovou energií standardních podmínek pomocí následující rovnice.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Poté můžeme do této standardní rovnice dosadit výše uvedené rovnice a získat Nernstovu rovnici takto:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Pak je Nernstova rovnice následující:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Co je Zeta Potential?
Zeta potenciál je elektrokinetický potenciál koloidní disperze. Tento výraz pochází z řeckého písmene „zeta“. Obecně tento elektrokinetický potenciál nazýváme zeta potenciál. Jinými slovy, zeta potenciál je potenciální rozdíl mezi disperzním prostředím a stacionární vrstvou tekutiny připojené k dispergované částici koloidní disperze. To znamená, že termín zeta potenciál nám udává náboj, který je přítomen na povrchu částice. Můžeme rozeznat dva typy zeta potenciálu: pozitivní a negativní zeta potenciál. Dále, tento potenciál je to, co měříme jako rychlost částic ve stejnosměrném proudu. elektrické pole.
Obrázek 01: Částice v koloidní suspenzi
U těchto dvou typů kladný zeta potenciál ukazuje, že rozptýlené částice v suspenzi, ve které měříme zeta potenciál, mají kladný náboj. Navíc, když zvažujeme hodnoty, neexistuje žádný významný rozdíl mezi pozitivním a negativním zeta potenciálem.
Na druhou stranu záporný zeta potenciál ukazuje, že rozptýlené částice v suspenzi, ve které měříme zeta potenciál, mají záporný náboj; takže náboj rozptýlených částic je záporný.
Jaký je rozdíl mezi potenciálem Nernst a potenciálem Zeta?
Nernstův potenciál a zeta potenciál se používají ve fyzikální chemii. Klíčový rozdíl mezi Nernstovým potenciálem a Zeta potenciálem je ten, že Nernstův potenciál je dán pro biologickou buňku nebo elektrochemický článek, zatímco zeta potenciál je dán pro koloidní disperzi.
Níže uvedená infografika ukazuje další rozdíly mezi Nernstovým potenciálem a Zeta potenciálem.
Shrnutí – Nernst Potential vs Zeta Potential
Pojmy Nernstův potenciál a zeta potenciál se používají ve fyzikální chemii. Klíčový rozdíl mezi Nernstovým potenciálem a Zeta potenciálem je ten, že Nernstův potenciál je dán pro biologickou buňku nebo elektrochemický článek, zatímco zeta potenciál je dán pro koloidní disperzi.
