Nizomiy nomidagi tdpu termiz filiali

6- Laboratoriya ishi

Model sistemalarning potentsiallar farqi. Potentsial, kuchlanish va elektr potentsiallar farqi. Diffuzion potentsiallar. Xlorid kislota eritmalariaro yuzaga keladigan potentsiallar farqini o’lchash va hisoblash

Diffuzion potentsiallvr bir xil erituvchida erigan tuzlar, kislotalar va asoslarning har xil kontsentratsiyasi ikki eritmalariaro kontakt mavjud bo’lib, eritmalardagi ionlarning harakatchanliklari o’zaro farqlangan sharoitda kelib chiqadi.

Demak, diffuzion potentsialning kelib chiqishi, o’z tabiatiga ko’ra, eritmalardagi ionlar kontsentratsiyalari va ular diffuziya tezliklarining turlicha bo’lishi bilan shartlanadi.

Masalan, xlorid kislota eritmasida vodorod aa xlor ionlari diffuziya tezliklarining turlicha bo’lishi tufayli vodorod ionlari xlor ionlarini quvib o’tadi. Bordi-yu, xlorid kislotasining ikki xil kontsentratsiyali eritmalariaro kontakt mavjud bo’lsa, u holda suyultirilgan zrktma konpentratsiyasi yuqori eritmaga nisbatan musbat zaryadlanadi. Ammo musbat zaryadli ionlarning o’zaro itarilishlari va manfiy zaryadli ionlarning musbat zaryadli ionlarga tortilishlari natijasida, eritmadagi ionlar taqsimoti ozmi-ko’pmi tekislanadi. Eritmalararo kontsentratsiyalar farqi saqlangan holda, qonlarning elektrostatik ta’sirlashishlaridan qat’iy nazar, ulararo potentsiallar farqi mavjud bo’lib turaveradi.

Agarda berilgan sharoitda eritmaligi anion va kationlar harakatchanliklari hamda eritmalar kontsentratsiyalari ma’lum bo’lsa, bir valentli binar elektrolitlar uchun ularning ikki xil kontsentratsiyali eritmalariaro kelib chiqadigan diffuzion potentsiallar farqi kattaligini Genderson tenglamasi yordamida hisoblab topsa bo’ladi:

bu yerdagi Ye_d-voltlarda ifodalangan diffuziyasi potentsiyallar farqi Ú, V-kation va anionlarning o’rtacha harakatchanliklari, T-mutlaq harorat, R-gaz doimiysi, G’-Faradey soni, S₁, S₂-o’zaro ulanadigan eritmalar kontsentratsiyalari.

Tenglamadagi natural logarifmni unli logarlfmga almashtirib, 17ºS (T=290 K) sheroiti uchun va nihoyat voltlardan millivoltlarga o’tsak, diffuzion potentsial kattaligini hisoblash tenglamasini quyidagicha yozish mumkin:

Tenglamalardan ko’rinib turibdiki, diffuzion potentsiallar kattaligi kation va anionlar harakatchanlik-lariaro farq harorat va eritmalar kontsentratsiyalari nisbatining logarifmiga bog’liq bo’ladi. Boshqacha aytganda, Ú-V qancha katta bo’lsa, ya’ni ionlardan birining harakatchanligi ikkinchisinikidan qanchalik kam bo’lsa, diffuzion potentsial shuncha katta bo’ladi. Ikkinchi tomondan, Ye_d-kattaligi eritmalar kontsentratsiyalaridagi farq bilan ham belgilanadi.

Ma’lum bo’lgan ionlardan eng katta harakatchanlikka ega bo’lgani vodorod va gidroksil ionlari bo’lib, o’sha ionlardan biriga ega eritmalararo kelib chiqadigan potentsiallar farqi anchagina katta qiymatlarga erishadi. Bunday hol bir vaqtning o’zida, kam harakatchanlikka ega yirik molekulalar organik va anorganik ionlar tutgan sistemalarga ham taalluqlidir.

Diffuzion potentsiallar farqi shikastlanish potentsiali deb ataladigan potentsialning muhim tashkilovchilaridan bo’lishi ehtimoldan holi emas. To’qima zararlaganda vujudga kedadigan ana o’sha shikastlanish potentsiali zararlanish paytida bog’langan holatdan erkin holatga o’tgan kaliy yoki vodorod ionlari bilan hujayralardagi oqsil anionlari harakatchanliklarining turlicha bo’lishi bilan shartlanishi mumkin. Ma’lumki, oqsil anionlari, ular razmerlarining kattaligiga bog’liq holda, kam harakatchanlika ega. Shu sababdan shikastlanish potentsiali ko’pincha anchagina katta qiymatlarga erishadi.

Shikastlanish potentsialining tabiati xaqida bayon etilgan tasavvurning to’g’riligini anorganik ionlarning jelatin geli orkali diffuziyalanishi paytida kelib chiqadigan diffuzion potentsial ham tasdiqlaydi.

Kation va anionlar harakatchanliklari bir xil yoki o’zaro kam farqlanganda potentsiallar farqi minimal qiymatga ega bo’ladi va uning kattaligi kontsentratsiyalardagi farq bilan belgilanadi. Bunday hol kaliy xloridning ikki xil eritmalariaro kontakt mavjud bo’lgan sharoitda kuzatiladi.

Chegara bo’limida kelib chiqishi muqarrar bo’lgan diffuzion potentsial kontsentratsion, fazalararo va oksidlanish-qaytarilish potentsiallar farqlarini o’lchash paytida o’lchov natijalarining aniqlik darajasini kamaytiradi. Bu hol ayniqsa bioelektrik potentsiallar farqini o’lchashda, o’sha maqsadda ishlatiladigan mikroelektrod bilan hujayraaro kontakt yuzaga kelganda ko’zga yaqqol tashlanadi. Model sistemalarda ishlatiladigan suyuklik sifoni, bioelektrik tadqiqotlarda ko’llaniladigan mikroelektrodlar, turli konpenttsatsiyali eritmalararo aloqani ta’minlaydi. Shunga ko’ra, ularning qanday elektrolit bilan to’ldirilishi befarq emas, albatta.

Amaliy ishlarda, ana shu diffizion potentsialdan xoli bo’lish maqsadida, suyuqlik kontakti sifatida ishlatiladigan sifonlar va mikroelektrodlar harakatchanliklari deyarli farqlanmaydigan ionlardan tashkil topgan kaliy xlorid eritmasi bilan to’ldiriladi.