11-laboratoriya ishi mavzu: Membranaviy potensiallar. Kollodiy membrana orqali vujudga keladigan potensiallar farqi

---

11-LABORATORIYA ISHI 
Mavzu:Membranaviy potensiallar. Kollodiy membrana orqali vujudga keladigan 
potensiallar farqi 
Yuqorida bayon etilganidek, diffuzion potensiallar farqi kelib chiqishi jihatdan kation va anionlar 
harakatchanliklaridagi 
farq, 
bilan 
belgilanadi. 
Qarama-qarshi 
zaryadlangan 
ionlar 
harakatchanliklaridagi farq ionlar ba'zi bir membranalar orqali o’tayotganda yana ham 
kattalashadi. Shu xildagi membranalar jumlasiga birinchi navbatda, poralar diametri kichik bo’lib, 
yirik ionlarni, masalan, oqsil ionlarini ushlab qolib, anorganik kationlar, masalan, natriy ionlarini 
bemalol o’tkazib yuboradigan membranalar kiradi. Shu xildagi membranalar va ularga xarakterli 
bo’lgan ionlar taqsimotini birinchi bo’lib, F. Donnan batafsil o’rgandi.
Donnan Na
+
va Cl
-
ionlarini o’tkazib, oqsil anionlari (P
-
) ni o’tkazmaydigan membranalardan 
foydalandi. Agarda bu xildagi membranalarning bir tomonida Na
+
va C1
-
, ikkinchi tomonida Na
+
va R
-
ionlari mavjud bo’lsa, u holda sistemada, muvozanat tiklanishi bilan membranada 
potensiallar farqi paydo bo’ladi. Kelib chiqqan potensiallar farqini quyidagi formula yordamida 
hisoblab topish mumkin: 
 
 
 
 
,
0
0
+
+
−
−

=
=

=
Na
Na
F
RT
Cl
Cl
In
F
RT
E
i
i
(1) 
bu yerdagi [Cl
-
], [Cl
-
] va [Na
+
], [Na
+
] xlor va natriy ionlarining membrana ichi va tashqi 
tomonidagi konsentrasiyalaridir. 
Donnan muvozanatini biologik sistemalarga tadbiq etish uchun qilgan urinishlardan faqat 
uning eritrositlar bilan qon plazmasiaro ionlar taqsimotiga qilingan tadbiqigina muvaffaqiyatli 
bo’lib chiqdi. 
Donan nazariyasi bioelektrik potensiallar qilab chiqishini, ya'ni elektr energiyasining 
uzluksiz ravishda paydo bo’lib turishini izohlay olmadi. Chunki Donnan potensiali, o’z tabiatiga 
ko’ra, stasionarmas, balki muvozanat potensiali edi. 
Ikkinchi tomondan, Donnan potensialini qayd etish masalasi metodik jihatdan ham qiyinchilikka 
duch keldi. Muvozanat sharoitida potensialni qayd etish uchun ishlatiladigan elektrodlar, 
membranada vujudga keladigan potensialga aloqador ionlarni ajratgan taqdirda potensiallar farqini 
o’lchashning o’zi, umuman mumkin bo’lmay qoladi. Demak, Donnan muvazanat nazariyasini, 
ba'zi bir xususiy hollarni inobatga olmaganda, biologik sistemalarga qo’llash umuman mumkin 
emas. Ammo shunday membranalar mavjudki, ular ma'lum ionlarni o’tkazib, ularga nisbatan 
qarama-qarshi zaryadlangan ionlarni o’tkazmaydi. Ana shu xildagi membranalarga kationlarni 
o’tkazib, anionlarni ushlab qoladigan kollodiy membranasi misol bo’la oladi. 
Membrana orqali anionlar harakatchanligi nolga teng (V=0) membrananing tomonlari aro 
kelib chiqadigan potensiallar farqi (membrana potensiali) teng bo’ladi: 
F
RT
u
u
E

+
−
=
0
0
F
RT
C
C
In
+
=
2
1
2
1
C
C
In
(2) 
Anionlarga nisbatan o’tkazuvchan membranalar uchun esa, ya'ni 
v
=0 holi uchun hosil qilamiz: 
F
RT
v
v
E

+
−
=
0
0
F
RT
C
C
In
−
=
2
1
2
1
C
C
In
(2a) 
Bayon etilgan xususiy hollar uchun tenglamalarni umum tarzda quyidagicha yozish mumkin: 
2
1
C
C
In
F
RT
E


=
(2b) 
Shunday qilib, membranalarning tanlab o’tkazuvchanlik xususiyati undagi zaryadlarning 
xarakteriga bog’liq. Zaryad xarakteri o’z navbatida eritmadan membranaga o’tadigan ionlar va 
o’sha membrananing tabiati bilan belgilanadi. Ionlarning membranaga adsorbsiyalanishi 
natijasida, membrana bilan muhit chegara bo’limi aro qo’sh elektr qavati paydo bo’ladi. 
Membranadagi poralar diametri yetarli darajada katta bo’lganda, u yoki bu xildagi ionlar 

---

membrana orqali bemalol o’tib ketadi. Aks holda, membrana zaryad belgisi membrana zaryad 
belgisiga qarama-qarshi bo’lgan ionlarnigina o’tkazadi. Zaryad belgisi membrana bilan bir xil 
ionlarni esa itaradi va o’tkazmaydi. 
Membrana bir xil kimyoviy tarkibga ega, ammo har xil konsentrasiyali eritmalarni ajratib, 
eritmadagi ionlarning bir turiga o’tkazuvchan, boshqa turiga o’tkazuvchan bo’lmagantaqdirda, 
unda vujudga keladigan potensial o’zining maksimal qiymatiga erishadi. Membrana o’zi bilan bir 
xil zaryadlangan ionlarga nisbatan ma'lum darajada o’tkazuvchan bo’lsa, u holda membrana 
potensialining kattaligi o’zining nazariy miqdoridan kam bo’lib qoladi. Shunday bo’lishiga 
qaramay, ba'zan membrana potensialining kattaligi ionlarning diffuziyasi tufayli kelib chiqadigan 
diffuzion potensial miqdoridan katta bo’lib chiqadi. Membrana potensiali bilan diffuzion 
potensialaro bu xildagi mos kelmaslik sababi, eritmadagi erkin diffuziya sharoitida kation va 
anionlar harakatchanliklarining o’zaro katta farqlanishidadir. 
Ionlarning membrana poralari orqali o’chishiga ularning pidratlanish darajasi ham kuchli 
ta'sir ko’rsatadi. 
Membrananing zaryad belgisi, demak, uning muayyan bir zaryadli ionlarga nisbatan 
o’tkazuvchanligi mutlaqo o’zgarmas hol bo’lmay, ma'lum sharoitda o’zgaradi. Masalan, kollodiy 
membranasining manfiy zaryadini ba'zi bir bo’yoq moddalar, jumladan rodamin B q’oshib 
o’zgartirsa bo’ladi. Demak, shu yo’l bilan kollodiy membranasini anionlarga nisbatan ham 
o’tkazuvchan qilib qo’yish mumkin. Membrana potensiali esa qarama-qarshi belgiga ega bo’lib 
qoladi.