Ključna razlika između Nernstova potencijala i Zeta potencijala je u tome što je Nernstov potencijal dan za biološku stanicu ili elektrokemijsku ćeliju, dok je zeta potencijal dan za koloidnu disperziju.
Nernstov potencijal i zeta potencijal su termini u fizikalnoj kemiji koji opisuju potencijalnu razliku između nečega, npr. stanična membrana, elektrokemijska ćelija, membrana raspršene čestice u disperzijskom mediju itd.
Što je Nernstov potencijal?
Nernstov potencijal ili reverzni potencijal je potencijal preko stanične membrane koji se suprotstavlja neto difuziji određenog iona kroz membranu. Stoga ovaj izraz ima primjenu u biokemiji. Nernstov potencijal možemo odrediti omjerom koncentracija tog specifičnog iona (koji pokušava proći kroz staničnu membranu) unutar i izvan stanice. Međutim, ovaj se izraz također koristi u elektrokemiji, u vezi s elektrokemijskim ćelijama. Jednadžba koja se koristi za određivanje Nernstovog potencijala naziva se Nernstova jednadžba.
Nernstova jednadžba može se opisati kao matematički izraz koji daje odnos između redukcijskog potencijala i standardnog redukcijskog potencijala elektrokemijske ćelije. Ova jednadžba je dobila ime po znanstveniku W altheru Nernstu. Nadalje, ova je jednadžba razvijena pomoću drugih čimbenika koji utječu na reakcije elektrokemijske oksidacije i redukcije, kao što su temperatura i kemijska aktivnost kemijskih vrsta koje prolaze kroz oksidaciju i redukciju.
Da bismo dobili Nernstovu jednadžbu, moramo uzeti u obzir standardne promjene Gibbsove slobodne energije koja je povezana s elektrokemijskim transformacijama koje se događaju u stanici. Reakcija redukcije elektrokemijske ćelije može se dati na sljedeći način:
Ox + z e– ⟶ Crveno
U termodinamici, stvarna promjena slobodne energije reakcije je, E=Eredukcija – Eoksidacija
Možemo povezati Gibbsovu slobodnu energiju (ΔG) s E (razlikom potencijala) na sljedeći način:
ΔG=-nFE
Gdje je n broj elektrona koji se prenose između kemijskih vrsta dok reakcija napreduje, F je Faradayeva konstanta. Ako uzmemo u obzir standardne uvjete, onda je jednadžba sljedeća:
ΔG0=-nFE0
Možemo povezati Gibbsovu slobodnu energiju nestandardnih uvjeta s Gibbsovom energijom standardnih uvjeta pomoću sljedeće jednadžbe.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Tada možemo zamijeniti gornje jednadžbe u ovu standardnu jednadžbu kako bismo dobili Nernstovu jednadžbu kako slijedi:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Tada je Nernstova jednadžba sljedeća:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Što je Zeta potencijal?
Zeta potencijal je elektrokinetički potencijal koloidne disperzije. Ovaj izraz dolazi od grčkog slova "zeta". Općenito, ovaj elektrokinetički potencijal nazivamo zeta potencijalom. Drugim riječima, zeta potencijal je razlika potencijala između disperzijskog medija i stacionarnog sloja tekućine vezanog za raspršenu česticu koloidne disperzije. To znači da nam izraz zeta potencijal daje indikaciju naboja koji je prisutan na površini čestice. Možemo prepoznati dvije vrste zeta potencijala: pozitivni i negativni zeta potencijal. Nadalje, ovaj potencijal je ono što mjerimo kao brzinu čestica u istosmjernoj struji. električno polje.
Slika 01: Čestica u koloidnoj suspenziji
Među ova dva tipa, pozitivni zeta potencijal pokazuje da raspršene čestice u suspenziji u kojoj mjerimo zeta potencijal imaju pozitivan naboj. Štoviše, kada razmatramo vrijednosti, nema značajne razlike između pozitivnog i negativnog zeta potencijala.
S druge strane, negativni zeta potencijal ukazuje da raspršene čestice u suspenziji u kojoj mjerimo zeta potencijal imaju negativan naboj; stoga je naboj raspršenih čestica negativan.
Koja je razlika između Nernstovog potencijala i Zeta potencijala?
Nernstov potencijal i zeta potencijal koriste se u fizikalnoj kemiji. Ključna razlika između Nernstova potencijala i Zeta potencijala je u tome što se Nernstov potencijal daje za biološku stanicu ili elektrokemijsku ćeliju, dok se zeta potencijal daje za koloidnu disperziju.
Donja infografika pokazuje više razlika između Nernstovog potencijala i Zeta potencijala.
Sažetak – Nernstov potencijal protiv Zeta potencijala
Pojmovi Nernstov potencijal i zeta potencijal koriste se u fizičkoj kemiji. Ključna razlika između Nernstova potencijala i Zeta potencijala je u tome što se Nernstov potencijal daje za biološku stanicu ili elektrokemijsku ćeliju, dok se zeta potencijal daje za koloidnu disperziju.
