Tofauti kuu kati ya uwezo wa Nernst na uwezo wa Zeta ni kwamba uwezo wa Nernst unatolewa kwa seli ya kibaolojia au seli ya kielektroniki ilhali uwezo wa zeta unatolewa kwa mtawanyiko wa colloidal.
Uwezo wa juu zaidi na uwezo wa zeta ni maneno katika kemia halisi ambayo huelezea tofauti inayoweza kutokea kati ya kitu, k.m. utando wa seli, seli ya elektrokemikali, utando wa chembe iliyotawanywa katika njia ya utawanyiko, n.k.
Nernst Potential ni nini?
Uwezo wa karibu zaidi au uwezo wa kugeuza nyuma ni uwezo kwenye utando wa seli unaopinga usambaaji wa ioni mahususi kupitia utando. Kwa hiyo, neno hili lina matumizi katika biokemia. Tunaweza kubainisha uwezo wa Nernst kwa uwiano wa viwango vya ioni hiyo mahususi (ambayo inajaribu kupita kwenye utando wa seli) ndani ya seli na nje ya seli. Hata hivyo, neno hili pia linatumika katika electrochemistry, kuhusu seli za electrochemical. Mlinganyo unaotumika kubainisha uwezo wa Nernst unaitwa mlinganyo wa Nernst.
Mlinganyo wa Nernst unaweza kuelezewa kama usemi wa hisabati ambao unatoa uhusiano kati ya uwezo wa kupunguza na uwezo wa kupunguza kiwango cha seli ya kemikali ya kielektroniki. Equation hii ilipewa jina la mwanasayansi W alther Nernst. Zaidi ya hayo, mlingano huu ulitengenezwa kwa kutumia vipengele vingine vinavyoathiri uoksidishaji wa kielektroniki na athari za kupunguza, kama vile halijoto na shughuli za kemikali za spishi za kemikali zinazopata oksidi na kupunguzwa.
Ili kupata mlinganyo wa Nernst, tunapaswa kuzingatia mabadiliko ya kawaida katika nishati isiyolipishwa ya Gibbs ambayo yanahusishwa na mabadiliko ya kielektroniki yanayotokea kwenye seli. Mwitikio wa kupunguzwa wa seli ya elektrokemikali inaweza kutolewa kama ifuatavyo:
Ox + z e– ⟶ Nyekundu
Katika thermodynamics, mabadiliko halisi ya nishati bila malipo ya mmenyuko ni, E=Ekupunguza – Eoxidation
Tunaweza kuhusisha nishati ya bure ya Gibbs(ΔG) na E (tofauti inayowezekana) kama ifuatavyo:
ΔG=-nFE
Ambapo n ni idadi ya elektroni zinazohamishwa kati ya spishi za kemikali wakati mmenyuko unaendelea, F ni sawa na Faraday. Ikiwa tutazingatia masharti ya kawaida, basi mlinganyo ni kama ifuatavyo:
ΔG0=-nFE0
Tunaweza kuhusisha nishati isiyolipishwa ya Gibbs ya hali zisizo za kawaida na nishati ya Gibbs ya hali ya kawaida kupitia mlingano ufuatao.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Kisha, tunaweza kubadilisha milinganyo iliyo hapo juu katika mlinganyo huu wa kawaida ili kupata mlinganyo wa Nernst kama ifuatavyo:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Kisha mlinganyo wa Nernst ni kama ifuatavyo:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Zeta Potential ni nini?
Uwezo wa Zeta ni uwezo wa kielektroniki wa mtawanyiko wa colloidal. Neno hili linatokana na herufi ya Kigiriki "zeta". Kwa ujumla, tunaita uwezo huu wa kielektroniki wa zeta. Kwa maneno mengine, uwezo wa zeta ni tofauti inayoweza kutokea kati ya kati ya utawanyiko na safu isiyosimama ya kioevu kilichounganishwa na chembe iliyotawanywa ya mtawanyiko wa colloidal. Hiyo ina maana kwamba neno uwezo wa zeta linatupa dalili ya malipo ambayo yapo kwenye uso wa chembe. Tunaweza kutambua aina mbili za uwezo wa zeta: uwezo chanya na hasi wa zeta. Zaidi ya hayo, uwezo huu ndio tunaopima kama kasi ya chembe katika d.c. uwanja wa umeme.
Kielelezo 01: Chembe katika Uahirisho wa Colloidal
Kati ya aina hizo mbili, uwezo chanya wa zeta unaonyesha kuwa chembechembe zilizotawanywa katika uahirishaji ambapo tunapima uwezo wa zeta zina chaji chanya. Zaidi ya hayo, tunapozingatia maadili, hakuna tofauti kubwa kati ya uwezo chanya na hasi wa zeta.
Kwa upande mwingine, uwezo hasi wa zeta unaonyesha kuwa chembechembe zilizotawanywa katika uahirishaji ambamo tunapima uwezo wa zeta zina chaji hasi; kwa hivyo, chaji ya chembe zilizotawanywa ni hasi.
Nini Tofauti Kati ya Nernst Potential na Zeta Potential?
Uwezo wa Nernst na zeta hutumika katika kemia halisi. Tofauti kuu kati ya uwezo wa Nernst na uwezo wa Zeta ni kwamba uwezo wa Nernst unatolewa kwa seli ya kibaolojia au seli ya kielektroniki ilhali uwezo wa zeta unatolewa kwa mtawanyiko wa colloidal.
Hapo chini ya infographic inaonyesha tofauti zaidi kati ya uwezo wa Nernst na uwezo wa Zeta.
Muhtasari – Nernst Potential dhidi ya Uwezo wa Zeta
Masharti ya Nernst potential na zeta yanatumika katika kemia halisi. Tofauti kuu kati ya uwezo wa Nernst na uwezo wa Zeta ni kwamba uwezo wa Nernst unatolewa kwa seli ya kibaolojia au seli ya kielektroniki ilhali uwezo wa zeta unatolewa kwa mtawanyiko wa colloidal.
