Het belangrijkste verschil tussen Nernst-potentiaal en Zeta-potentiaal is dat Nernst-potentiaal wordt gegeven voor een biologische cel of een elektrochemische cel, terwijl zeta-potentiaal wordt gegeven voor een colloïdale dispersie.
Nernstpotentiaal en zetapotentiaal zijn termen in de fysische chemie die het potentiaalverschil tussen iets beschrijven, b.v. het celmembraan, elektrochemische cel, membraan van een gedispergeerd deeltje in een dispersiemedium, enz.
Wat is Nernst Potential?
Nernstpotentiaal of omkeerpotentiaal is de potentiaal over een celmembraan die de netto diffusie van een bepaald ion door het membraan tegenwerkt. Daarom heeft deze term toepassingen in de biochemie. We kunnen de Nernst-potentiaal bepalen door de verhouding van de concentraties van dat specifieke ion (dat probeert door het celmembraan te gaan) in de cel en buiten de cel. Deze term wordt echter ook gebruikt in de elektrochemie, met betrekking tot elektrochemische cellen. De vergelijking die wordt gebruikt om de Nernst-potentiaal te bepalen, wordt de Nernst-vergelijking genoemd.
Nernst-vergelijking kan worden beschreven als een wiskundige uitdrukking die de relatie geeft tussen het reductiepotentieel en het standaard reductiepotentieel van een elektrochemische cel. Deze vergelijking is vernoemd naar de wetenschapper W alther Nernst. Bovendien is deze vergelijking ontwikkeld met behulp van de andere factoren die van invloed zijn op elektrochemische oxidatie- en reductiereacties, zoals temperatuur en chemische activiteit van chemische soorten die oxidatie en reductie ondergaan.
Om de Nernst-vergelijking te verkrijgen, moeten we rekening houden met de standaardveranderingen in Gibbs-vrije energie die wordt geassocieerd met elektrochemische transformaties die in de cel plaatsvinden. De reductiereactie van een elektrochemische cel kan als volgt worden gegeven:
Ox + z e– ⟶ Rood
In de thermodynamica is de werkelijke verandering in vrije energie van de reactie, E=Ereductie – Eoxidatie
We kunnen de Gibbs vrije energie (ΔG) als volgt relateren aan de E (potentiaalverschil):
ΔG=-nFE
Waar n het aantal elektronen is dat wordt overgedragen tussen chemische soorten wanneer de reactie vordert, is F de constante van Faraday. Als we kijken naar de standaardvoorwaarden, dan is de vergelijking als volgt:
ΔG0=-nFE0
We kunnen de Gibbs-vrije energie van niet-standaardomstandigheden relateren aan de Gibbs-energie van standaardomstandigheden via de volgende vergelijking.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Vervolgens kunnen we de bovenstaande vergelijkingen in deze standaardvergelijking vervangen om de Nernst-vergelijking als volgt te krijgen:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Dan is de Nernst-vergelijking als volgt:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Wat is Zeta Potential?
Zeta-potentiaal is de elektrokinetische potentiaal van een colloïdale dispersie. Deze term komt van de Griekse letter "zeta". Over het algemeen noemen we dit elektrokinetische potentiaal zeta-potentiaal. Met andere woorden, zeta-potentiaal is het potentiaalverschil tussen het dispersiemedium en de stationaire laag van de vloeistof die aan het gedispergeerde deeltje van de colloïdale dispersie is bevestigd. Dat betekent dat de term zeta-potentiaal ons een indicatie geeft van de lading die op het deeltjesoppervlak aanwezig is. We kunnen twee soorten zeta-potentiaal herkennen: positieve en negatieve zeta-potentiaal. Verder is deze potentiaal wat we meten als de snelheid van de deeltjes in een gelijkstroom. elektrisch veld.
Figuur 01: Een deeltje in een colloïdale suspensie
Van de twee typen geeft de positieve zeta-potentiaal aan dat de gedispergeerde deeltjes in de suspensie waarin we de zeta-potentiaal meten een positieve lading hebben. Bovendien, als we de waarden in overweging nemen, is er geen significant verschil tussen positieve en negatieve zeta-potentiaal.
Aan de andere kant geeft een negatieve zeta-potentiaal aan dat de gedispergeerde deeltjes in de suspensie waarin we de zeta-potentiaal meten een negatieve lading hebben; dus de lading van de gedispergeerde deeltjes is negatief.
Wat is het verschil tussen Nernst-potentieel en Zeta-potentieel?
Nernstpotentiaal en zetapotentiaal worden gebruikt in de fysische chemie. Het belangrijkste verschil tussen Nernst-potentiaal en Zeta-potentiaal is dat Nernst-potentiaal wordt gegeven voor een biologische cel of een elektrochemische cel, terwijl zeta-potentiaal wordt gegeven voor een colloïdale dispersie.
Onderstaande infographic toont meer verschillen tussen Nernst-potentieel en Zeta-potentieel.
Samenvatting – Nernst Potentieel vs Zeta Potentieel
De termen Nernstpotentiaal en zetapotentiaal worden gebruikt in de fysische chemie. Het belangrijkste verschil tussen Nernst-potentiaal en Zeta-potentiaal is dat Nernst-potentiaal wordt gegeven voor een biologische cel of een elektrochemische cel, terwijl zeta-potentiaal wordt gegeven voor een colloïdale dispersie.
