Общая теория мембранных потенциалов

Как следует из (1.12), величина /Са-в определяет область выполнения электродной селективности по отношению к иону А+ в присутствии иона В+. Легко видеть, что селективность к иону А+ по сравнению с ионом В+ будет тем больше, чем меньше константа обмена Кк-ъ, т. е. чем более селективно ион А+ поглощается мембраной. В этом первом варианте ионообменная теория не учитывает процессов, происходящих внутри мембраны. В общем случае растворы, прилегающие к двум сторонам мембраны, имеют разный состав и в силу этого должны быть разными активности (концентрации) противоионов А+ и В+ в поверхностных слоях мембраны. Неравномерное распределение ионов приводит к их встречной диффузии, а различие в подвижностях ионов определяет величину диффузионного потенциала.внутри мембраны. [c.12]

Фазовые переходы в липидах мембран удается описать в более общем виде с помощью феноменологической теории Ландау. Она позволяет представить термодинамический потенциал (свободная энергия) вблизи точки фазового перехода в виде степенного разложения по параметру порядка v [c.55]

Скорость распространения. ПД, как уже отмечалось, характеризуется электрическим способом распространения, в общем случае подчиняющимся кабельному уравнению (см. раздел 9). В теории возбудимых систем "формализованный" подход к определению скорости ПД, т.е. вне зависимости от конкретной организации возбудимых мембран, предложен достаточно давно [115]. Он свидетельствует о том, что скорость распространения нервного импульса определяют главным образом параметры переднего фронта ПД. Для нахождения скорости распространения ПД достаточно знать производную изменения потенциала во времени dV/dt в момент достижения порога возбуждения, те. в первом приближении отношение Апд к длительности его восходящей ветви [155]. [c.123]

Во всех теориях мембранного потенциала, рассмотренных в гл. III, предполагалось, что существует один тип ионообменных групп либо слабокислотные и слабоосновные, либо сильнокислотные и сильноосновные. Однако возможно, по крайней мере для стекол, существование групп смешанного типа, т. е. сильно- и слабокислотных анионных групп. Альтуг и Хэйр [58 ], изучая ионообменные свойства пористых стекол методом кислотно-основного титрования, показали, что в поверхности стекла существует два типа ионообменных групп, отличающихся по силе кислотности. Значение рКц более сильнокислотной группы составляло 5,1, а слабокислотной —около 7. Общая равновесная селективность стекол уменьшается в ряду К > Na" > ЬГ при обменной емкости 0,07 мэкв на 1 г стекла. В теоретическом обзоре гл. III, относящемся к мембранным потенциалам, которые возникают при погружении стекла в раствор, эта гетерогенность мембраны, обусловленная либо различием в природе узлов, либо степенью связанности в них ионов, не рассмотрена. Эта проблема подробно обсуждена в работах русских исследователей [59]. Зависимость потенциала стеклянного электрода от активности ионов в растворе при условии существования в стекле двух типов ионогенных групп, описывается уравнением вида / т [c.287]

Солнер и его сотр. использовали явление аномального осмоса как критерий электрохимической активности 41ембраны [G18]. В более ранних работах [S51, 84] Солнер развил теорию, объясняющую аномальный осмос на основании модели мембраны, имеющей поры различного размера (гетеропористая модель). В качестве примера для иллюстрации своей теории он рассмотрел две поры, одну— узкую, другую — несколько шире, в катионитовой мембране, разделяющей два раствора электролита различной концентрации. Из-за высокой концентрации фиксированных ионов в узких порах одноименные ионы исключаются, вследствие чего между концами этих пор возникает термодинамический максимум мембранного потенциала. В результате этого более разбавленный раствор становится положительно заряженным. Однако в более широких порах присутствуют некоторые одноименные ионы и величина потенциала получается ниже максимальной. В результате между двумя порами существует несбалансированная э. д. с. и положительный ток течет через узкие поры от концентрированного к разбавленному раствору и обратно через широкие поры. Этот процесс, согласно Солнеру, вызывает общий электроосмотический поток через более широкие поры, т. е. происходит положительный аномальный осмос. Солнер пытался объяснить подобным образом и отрицательный аномальный осмос. Для этого он постулировал несколько иные условия для размера пор и проникновения одноименного иона, а также подвижность одноименного иона, большую, чем подвижность противоиона. [c.117]

Формулы Шмида и Гельмгольца — Смолуховского, так же как и формула Ставермана [598], приведены в табл. 2.6. Ставерман применил методы термодинамики неравновесных процессов для явления переноса в мембранах и вывел уравнения, связывающие обычные термодинамические и феноменологические постоянные, не зависящие от модели данной мембраны. Поскольку эти уравнения содержат величины, связанные с переносом как заряженных, так и незаряженных частиц, они обеспечивают связь между легко определяемыми свойствами, такими, как потенциал мембраны, электропроводность и электроосмотический перенос воды. Уравнения Ставермана имеют общий характер, они справедливы почти во всех случаях, поэтому ими можно пользоваться для проверки уравнений, выведенных из теорий Шмида и Гельмгольца — Смолуховского. [c.108]

В прошлом в теории ионообменных электродов противопоставлялись представления о мембранном потенциале как о межфазном, с одной точки зрения, и диффузионном, с другой. В настоящее время общее признание получила теория, в которой объединились те и другие представления. Как методом термодинамики необратимых оцессов, так и в результате квазитермостатического рассмотрения для потенциала мембранного электрода (1р) получается следующее вкражение [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология