Nyckelskillnaden mellan Nernst-potential och Zeta-potential är att Nernst-potential ges för en biologisk cell eller en elektrokemisk cell medan zeta-potential ges för en kolloidal dispersion.
Nernst potential och zeta potential är termer inom fysikalisk kemi som beskriver potentialskillnaden mellan något, t.ex. cellmembranet, elektrokemisk cell, membranet av en dispergerad partikel i ett dispersionsmedium, etc.
Vad är Nernst Potential?
Nernst potential eller reverseringspotential är potentialen över ett cellmembran som motverkar nettodiffusionen av en viss jon genom membranet. Därför har denna term tillämpningar inom biokemi. Vi kan bestämma Nernst-potentialen genom förhållandet mellan koncentrationerna av den specifika jonen (som försöker passera genom cellmembranet) inuti cellen och utanför cellen. Men denna term används också inom elektrokemi, när det gäller elektrokemiska celler. Ekvationen som används för att bestämma Nernst-potentialen kallas Nernst-ekvationen.
Nernsts ekvation kan beskrivas som ett matematiskt uttryck som ger sambandet mellan reduktionspotential och standardreduktionspotentialen för en elektrokemisk cell. Denna ekvation har fått sitt namn efter vetenskapsmannen W alther Nernst. Dessutom utvecklades denna ekvation med hjälp av andra faktorer som påverkar elektrokemiska oxidations- och reduktionsreaktioner, såsom temperatur och kemisk aktivitet hos kemiska ämnen som genomgår oxidation och reduktion.
För att få Nernst-ekvationen måste vi överväga standardförändringarna i Gibbs fria energi som är associerad med elektrokemiska transformationer som sker i cellen. Reduktionsreaktionen för en elektrokemisk cell kan ges enligt följande:
Ox + z e– ⟶ Röd
Inom termodynamik är den faktiska fria energiförändringen av reaktionen
E=Ereduction – Eoxidation
Vi kan relatera Gibbs fria energi(ΔG) till E (potentiell skillnad) enligt följande:
ΔG=-nFE
Där n är antalet elektroner som överförs mellan kemiska arter när reaktionen fortskrider, F är Faraday-konstanten. Om vi betraktar standardvillkoren är ekvationen följande:
ΔG0=-nFE0
Vi kan relatera Gibbs fria energi från icke-standardiserade tillstånd med Gibbs energi för standardförhållanden via följande ekvation.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Då kan vi ersätta ovanstående ekvationer i denna standardekvation för att få Nernst-ekvationen enligt följande:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Då är Nernst-ekvationen som följer:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Vad är Zeta Potential?
Zetapotential är den elektrokinetiska potentialen för en kolloidal dispersion. Denna term kommer från den grekiska bokstaven "zeta". I allmänhet kallar vi denna elektrokinetiska potential för zetapotential. Med andra ord är zetapotential potentialskillnaden mellan dispersionsmediet och det stationära skiktet av vätskan som är fäst vid den dispergerade partikeln i den kolloidala dispersionen. Det betyder att termen zetapotential ger oss en indikation på laddningen som finns på partikelytan. Vi kan känna igen två typer av zetapotential: positiv och negativ zetapotential. Vidare är denna potential vad vi mäter som hastigheten för partiklarna i en likström. elektriskt fält.
Figur 01: En partikel i en kolloidal suspension
Bland de två typerna indikerar den positiva zetapotentialen att de dispergerade partiklarna i suspensionen där vi mäter zetapotentialen har en positiv laddning. Dessutom, när vi överväger värdena, finns det ingen signifikant skillnad mellan positiv och negativ zetapotential.
Å andra sidan indikerar negativ zetapotential att de dispergerade partiklarna i suspensionen där vi mäter zetapotentialen har en negativ laddning; sålunda är laddningen av de dispergerade partiklarna negativ.
Vad är skillnaden mellan Nernst Potential och Zeta Potential?
Nernst potential och zeta potential används i fysikalisk kemi. Den viktigaste skillnaden mellan Nernst potential och Zeta potential är att Nernst potential ges för en biologisk cell eller en elektrokemisk cell medan zeta potential ges för en kolloidal dispersion.
Infografiken nedan visar fler skillnader mellan Nernst potential och Zeta potential.
Sammanfattning – Nernst Potential vs Zeta Potential
Termen Nernst potential och zeta potential används inom fysikalisk kemi. Den viktigaste skillnaden mellan Nernst potential och Zeta potential är att Nernst potential ges för en biologisk cell eller en elektrokemisk cell medan zeta potential ges för en kolloidal dispersion.
