Механизм возникновения диффузионного потенциала. Как устраняют влияние диффузионного потенциала на ЭДС гальванического элемента?
Диффузионный потенциал- разность потенциалов, возникающая на границе раздела между 2 неодинаковыми по составу или по концентрации растворами.
I (H+) = 315 Ом-1* см2 ; I(Cl-) = 65,5 Ом-1* см2
Диффузионный потенциал усредняет скорость движения ионов при сохранении скачка потенциала на границе раздела растворов разной концентрации.
В результате движения ионов в электролитическом мостике возникает диффузионный потенциал, направленный противоположно ЭДС гальванического элемента.
Его влияние устраняют, включая между 2 растворами электролитов насыщенный раствор KCl или HNO3 , т.к. подвижности ионов примерно одинаковы. I (K+) = 64,4 Ом-1* см2 ; I(Cl-) = 65,5 Ом-1* см2
Механизм возникновения мембранного потенциала.
Мембранный потенциал- потенциал, возникающий на мембране с избирательной проницаемостью (пропускающей ионы только одного знака), разделяющей 2 раствора разного состава. –СОО- катионы; -NH3+ - анионы
Потенциал покоя- мембранный потенциал, возникающий между внутренней и наружной сторонами клеточной мембраны, находящейся в невозбужденном состоянии –(70-80) мВ
Возбужденное состояние клетки увеличивается проницаемость мембраны для ионов Na+.
Перемена знака на поверхности мембраны- деполяризация +(40- 60) мВ
Потенциал действия- разность между потенциалом покоя и зарядом мембраны в возбужденном состоянии (амплитуда колебания мембранного потенциала) (120-140) мВ.
В результате активной работы калий- натриевого насоса наступает реполяризация- клетка возвращается в состояние покоя.
|
|
|
При контакте двух растворов разных концентраций, разделенных проницаемой мембраной, растворенное вещество диффундирует в раствор с меньшей концентрацией диффундируют и катионы, и анионы если мембрана полупроницаема и задерживает диффузию или катионов, или анионов, то один раствор приобретает заряд ионов, которые прошли через мембрану, другой раствор приобретает заряд ионов, которые не прошли через мембрану. Внутренняя поверхность мембраны приобретает один потенциал, наружная поверхность – другой потенциал разность потенциалов на мембране есть Мембранный потенциал причина мембранного потенциала - неравномерное распределение ионов по обе стороны полупроницаемой мембраны.
Возникшее при этом электрическое поле будет препятствовать дальнейшей диффузии ионов ПР: мембранный потенциал у клетки
мембрана клетки не пропускает ионы К+, Na+
в покое концентрация ионов К+ внутри клетки приблизительно в 35 раз больше, чем снаружи концентрация ионов Na+ вне клетки примерно в 10 раз больше, чем внутри
в покое заряд ионов внеклеточного в-ва0, заряд ионов цитоплазмы(-)
|
|
|
Устройство ионоселективных электродов. Принцип работы. Виды ионоселективных электродов, их использование.
В ионоселективных электродах действие основано на возникновении мембранного потенциала с избирательной чувствительностью к данному иону (калиевый, нитратный). Они представляют собой систему, внутри которой находится раствор с известной постоянной концентрацией определенного иона. В этот раствор погружен внутренний электрод сравнения с постоянным значением потенциала (хлорсеребряный). Эта система контактирует с исследуемым раствором через ионоселективную мембрану. В этих системах возникает мембранный потенциал, но возникновение потенциала не связано с О-В процессом. Мембранный потенциал может возникать либо за счет избирательной проницаемости мембраны (пропускает только ионы определенного тела) или за счет ионного обмена между ионами мембраны и ионами раствора.
Например: если мембрана разделяет 2 раствора с различной концентрацией одного и того же электролита.
Na+ (из стекла) + Н+ (из раствора)= Н+ (в стекло)+ Na+ (в раствор)
Эта реакция происходит по обе стороны. С обеих сторон возникает разность потенциалов, разделение зарядов- возникновение мембранного потенциала. Обмен может происходить между различными ионами мембраны и раствора: катионы или анионы, но всегда одного знака.
|
|
|
Все мембраны можно разделить на твердые и жидкие. Твердые могут быть спрессованы из порошков солей, из стекла, монокристаллов, а в случае жидких мембран- органическая жидкость пропитывает пористую диафрагму и не смешивается с водной фазой.
Такие мембраны называются ионоселективными, т.к. они обратимы (чувствительны) к определенному виду ионов.
Наиболее часто используемый ионоселективный электрод- это стеклянный электрод. Он используется как электрод определения ( прежде всего рН), но в сильнощелочных растворах он становится обратимым относительно Na+.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 815; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!