МЕМБРАННИЙ ПОТЕНЦІАЛ

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

Membranniy_potencial_1.eps

М.п. визначається рівнянням: ЕМІІ — ЕІ + Едиф, де ЕІ і ЕІІ — потенціали Доннана на межі поділу мембрана — розчин І або ІІ відповідно; Едиф — внутрішній дифузійний потенціал мембрани. Для мембрани, крізь яку проникають катіони та аніони, значення М.п. описується рівнянням: ЕМ=RT/nF(t+-t) ln CII/CI, де t+, t — кількість переносу катіона та аніона відповідно; CI, C — концентрації електроліту в розчинах І та ІІ відповідно. У разі якщо t+ = t = ½, ЕМ=0. Для мембрани, через яку проникають лише катіони або аніони, рівняння мають такий вигляд:

Membranniy_potencial_2.eps або Membranniy_potencial_3.eps,

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 ЕМ значно ускладнюються. Тільки у трьох випадках вони мають просту форму:

1) Membranniy_potencial_5.eps, тоді Membranniy_potencial_6.eps;

2) Membranniy_potencial_7.eps, тоді Membranniy_potencial_8.eps; або Membranniy_potencial_9.eps;

3) Membranniy_potencial_10.eps, тоді Membranniy_potencial_11.eps.

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: Membranniy_potencial_12.eps, де Membranniy_potencial_13.eps– різниця стандартних потенціалів загального іона у розчинниках І та ІІ, які не змішуються; аІ, аІІ — 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.