Ključna razlika između Nernstovog potencijala i Zeta potencijala je u tome što se Nernstov potencijal daje za biološku ćeliju ili elektrohemijsku ćeliju, dok je zeta potencijal dat za koloidnu disperziju.
Nernstov potencijal i zeta potencijal su termini u fizičkoj hemiji koji opisuju potencijalnu razliku između nečega, npr. ćelijska membrana, elektrohemijska ćelija, membrana dispergovane čestice u disperzionom mediju, itd.
Šta je Nernst potencijal?
Nernstov potencijal ili reverzni potencijal je potencijal kroz ćelijsku membranu koji se suprotstavlja neto difuziji određenog jona kroz membranu. Stoga ovaj termin ima primjenu u biohemiji. Nernstov potencijal možemo odrediti omjerom koncentracija tog specifičnog jona (koji pokušava proći kroz ćelijsku membranu) unutar ćelije i izvan ćelije. Međutim, ovaj termin se takođe koristi u elektrohemiji, u vezi sa elektrohemijskim ćelijama. Jednačina koja se koristi za određivanje Nernstovog potencijala naziva se Nernstova jednačina.
Nernstova jednadžba se može opisati kao matematički izraz koji daje odnos između potencijala redukcije i standardnog redukcijskog potencijala elektrohemijske ćelije. Ova jednačina je dobila ime po naučniku W altheru Nernstu. Nadalje, ova jednačina je razvijena korištenjem drugih faktora koji utiču na elektrohemijske oksidacijske i redukcijske reakcije, kao što su temperatura i hemijska aktivnost hemijskih vrsta koje prolaze kroz oksidaciju i redukciju.
Da bismo dobili Nernstovu jednačinu, moramo uzeti u obzir standardne promjene Gibbsove slobodne energije koja je povezana s elektrohemijskim transformacijama koje se dešavaju u ćeliji. Reakcija redukcije elektrohemijske ćelije može se dati na sledeći način:
Ox + z e– ⟶ Red
U termodinamici, stvarna promjena slobodne energije reakcije je, E=Eredukcija – Eoksidacija
Možemo povezati Gibbsovu slobodnu energiju (ΔG) sa E (potencijalnom razlikom) na sljedeći način:
ΔG=-nFE
Gde je n broj elektrona koji se prenose između hemijskih vrsta kada reakcija napreduje, F je Faradejeva konstanta. Ako uzmemo u obzir standardne uslove, onda je jednadžba sljedeća:
ΔG0=-nFE0
Možemo povezati Gibbsovu slobodnu energiju nestandardnih uslova sa Gibbsovom energijom standardnih uslova putem sljedeće jednačine.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Onda, možemo zamijeniti gornje jednačine u ovu standardnu jednačinu da dobijemo Nernstovu jednačinu na sljedeći način:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Tada je Nernstova jednadžba sljedeća:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Šta 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 fluida pričvršćenog za dispergiranu česticu koloidne disperzije. To znači da nam termin zeta potencijal daje indikaciju naboja koji je prisutan na površini čestice. Možemo prepoznati dvije vrste zeta potencijala: pozitivan i negativan zeta potencijal. Nadalje, ovaj potencijal je ono što mjerimo kao brzinu čestica u d.c. električno polje.
Slika 01: Čestica u koloidnoj suspenziji
Među ova dva tipa, pozitivni zeta potencijal ukazuje da dispergovane čestice u suspenziji u kojoj mjerimo zeta potencijal imaju pozitivan naboj. Štaviše, kada razmatramo vrijednosti, ne postoji značajna razlika između pozitivnog i negativnog zeta potencijala.
S druge strane, negativni zeta potencijal ukazuje na to da dispergovane čestice u suspenziji u kojoj mjerimo zeta potencijal imaju negativan naboj; dakle, naboj dispergovanih čestica je negativan.
Koja je razlika između Nernstovog potencijala i Zeta potencijala?
Nernstov potencijal i zeta potencijal se koriste u fizičkoj hemiji. Ključna razlika između Nernstovog potencijala i Zeta potencijala je u tome što je Nernstov potencijal dat za biološku ćeliju ili elektrohemijsku ćeliju, dok je zeta potencijal dat za koloidnu disperziju.
Infografika ispod pokazuje više razlika između Nernst potencijala i Zeta potencijala.
Sažetak – Nernst Potencijal vs Zeta Potencijal
Izrazi Nernstov potencijal i zeta potencijal se koriste u fizičkoj hemiji. Ključna razlika između Nernstovog potencijala i Zeta potencijala je u tome što je Nernstov potencijal dat za biološku ćeliju ili elektrohemijsku ćeliju, dok je zeta potencijal dat za koloidnu disperziju.
