МЕМБРАННИЙ ПОТЕНЦІАЛ

МЕМБРАННИЙ ПОТЕНЦІАЛ — різниця потенціалів, яка утворюється між розчинами електролітів, роз’єднаних мембраною, проникною для іонів. Мембранна система має такий вигляд:

М.п. визначається рівнянням: Е_М=Е_ІІ — Е_І + Е_диф, де Е_І і Е_ІІ — потенціали Доннана на межі поділу мембрана — розчин І або ІІ відповідно; Е_диф — внутрішній дифузійний потенціал мембрани. Для мембрани, крізь яку проникають катіони та аніони, значення М.п. описується рівнянням: Е_М=RT/nF(t₊-t_–) ln C_II/C_I, де t₊, t_– — кількість переносу катіона та аніона відповідно; C_I, C_IІ — концентрації електроліту в розчинах І та ІІ відповідно. У разі якщо t₊ = t_– = ½, Е_М=0. Для мембрани, через яку проникають лише катіони або аніони, рівняння мають такий вигляд:

або ,

де n₊, n_– — заряд катіона і аніона відповідно; а₊, а_– — активність катіона і аніона відповідно. Якщо у фазі мембрани присутні фіксовані заряди, напр. іоногенні групи з концентрацією X^—, то рівняння для Е_М значно ускладнюються. Тільки у трьох випадках вони мають просту форму:

1) , тоді ;

2) , тоді ; або ;

3) , тоді .

М.п. також утворюється на межі поділу двох розчинників, які не змішуються, але мають загальний іон. У таких системах межа поділу відіграє роль мембрани, а М.п. описується рівнянням, аналогічним за формою рівнянню Нернста: , де – різниця стандартних потенціалів загального іона у розчинниках І та ІІ, які не змішуються; а_І, а_ІІ — активність загального іона у розчинниках І та ІІ відповідно. Мембранним процесам і М.п. належить важлива роль у біології та медицині; вони лежать, зокрема, в основі розробки мембранних (іоноселективних) електродів, які використовуються в аналізі ЛП.

Никольский Б.П., Мастерова Е.А. Ионоселективные электроды. — Л., 1980.