Потенциал мембраны

Подстановка этого значения с н+/а + в (7.69) приводит к следующему выражению для скачка потенциала мембрана — раствор [c.174]

Тогда потенциал мембраны выражается следующим образом [c.45]

В случае низкой диэлектрической проницаемости растворителя мембраны наблюдается значительная ассоциация катионов А+ и В+ с анионом Электродные свойства таких мембран существенно зависят от подвижности органофильных ионов. Величина потенциала мембраны при этом является сложной функцией природы как растворителя, так и растворенного электродноактивного вещества. [c.108]

Внутренний вспомогательный электрод состоит из трубки 7, заполненной гелеобразным раствором электролита 5, в котором находится серебряная проволочка 6, покрытая слоем хлористого серебра. Органическая жидкость, заполняющая пространство между диализной пленкой и вспомогательным электродом, является рабочей мембраной электрода. Потенциал мембраны зависит от состава раствора. Время установления потенциала и внутреннее сопротивление электрода зависят от толщины слоя органической фазы. [c.17]

Два первых слагаемых постоянны и не зависят от Яд и Ов в левом растворе. Последнее слагаемое — гальвани-потенциал мембраны по отношению к исследуемому раствору — дает наиболее важный вклад в потенциал ИСЭ его можно найти следующим образом. Из соотношений (IX.84) — (IX.86) находим для обменного равновесия на границе раздела фаз мембрана— исследуемый раствор [c.522]

Оценим вклад диффузионного потенциала мембраны в величину потенциала полуэлемента (XXI). Для этого воспользуемся выведенным Тейлором уравнением (на основании соображений, изложенных разд. IX. 3 и IX. 6) для диффузионного потенциала в однородной среде при наличии градиента концентраций ионов. Сначала представим себе, что оба раствора, с которыми граничит мембрана, содержат оба иона А+ и В+. Тогда по Тейлору [c.522]

Нервное волокно представляет собой сильно вытянутую трубку из студневидного вещества, заполненную солевым раствором одного состава и омываемую солевым раствором другого состава. Эти растворы содержат электрически заряженные ионы, по отношению к которым напоминающая мембрану оболочка нерва обладает избирательной проницаемостью. Из-за различия в скоростях диффузии отрицательно и положительно заряженных ионов между внутренней и наружной поверхностью нервного волокна имеется некоторая разность потенциалов. Если ее мгновенно снизить, то есть вызвать местную деполяризацию, эта деполяризация распространится на соседние участки мембраны, в результате чего по волокну побежит ее волна. Это и есть так называемый спайк-потенциал, или нервный импульс. Мембрана не может быть разряжена частично она деполяризуется полностью на всем пути или не деполяризуется совсем. Кроме того, после прохождения импульса требуется некоторое время для восстановления первоначального потенциала мембраны, причем, до тех пор пока потенциал мембраны не восстановится, нервное волокно не сможет пропустить следующего импульса. Природу возникновения нервного импульса (по закону все или ничего ) и следующего за прохождением импульса рефрактерного периода (или периода возвращения волокна в первоначальное состояние) мы рассмотрим подробнее в последней главе книги. Если возбуждение получено где-то посредине волокна, импульс должен был бы распространяться в обе стороны. Но этого обычно не происходит, так как нервная ткань сконструирована таким образом, чтобы сигнал в любой данный момент шел в каком-то определенном направлении. Для этого нервные волокна соединены между собой в нерве специальными образованиями, синапсами, пропускающими сигналы только в одном направлении. [c.117]

Леб измерял потенциал мембраны Л дпя системы желатина — соляная кислота, пользуясь элементом [c.226]

Ем —потенциал мембраны, ограниченной растворами с концентрациями с о [c.86]

Предельные диффузионные токи, соответствующие области резкого повышения потенциала мембраны, значительно понижаются, если в растворе присутствуют карбонат-ионы. Наиболее отчетливо этот эффект проявляется в растворе с высокой концентрацией карбонат-нонов (кривые 3 и 3 ). [c.66]

Мембранные электроды. Если между двумя растворами, содержащими разные катионы или различные концентрации одного катиона, поместить мембраны, проницаемые для катионов и непроницаемые для анионов, то в таких мембранах возникает потенциал. Были сделаны попытки использовать селективные мембранные электроды для измерения активностей ионов металлов, особенно металлов главных подгрупп 1-й и 2-й групп, металлические или амальгамные электроды которых разлагаются водой и нет возможности найти подходящую окислительно-восстановительную систему. Большое число таких электродов рассматривается в работах [85, 204]. Первые исследования проводились с коллодием или гидратированными цеолитами, но позднее начали изготовлять мембраны из синтетических ионообменных смол, содержащих карбоновые, фосфоно-вые [158] или сульфогруппы, либо из стеарата бария [86], окиси графита [58] и неорганических осадков в парафиновом воске [80]. Ионы щелочных металлов, также как и протоны, были изучены с помощью стеклянного мембранного электрода. Потенциал мембраны обычно измеряется косвенным путем с помощью элементов типа [c.165]

Стеклянные мембраны, помещенные в кислоту, отличаются от мембран, изготовленных из глины, коллодия или смолы (стр. 165), тем, что они очень селективны к водородным ионам и потенциал мембраны может быть использован для измерения активности водородных ионов даже в присутствии других катионов. Поэтому стеклянные электроды могут применяться для определения концентрации Н водородных ионов в растворах с постоянной ионной силой, содержащих избыток, например, ионов натрия. Более того, комплексообразование между В и А часто изучается с помощью системы В, А, И (гл. 4, разд. 1). Применяя стеклянный электрод, можно определить концентрацию водородных ионов достаточно точно при условии, что В— ион одновалентного или двухвалентного металла, однако, по-видимому, присутствие высокозаряженных катионов, таких, как 1п + и приводит к искажению показаний [34]. [c.169]

Ингибирующее наводороживание действие альдегидов связано с их адсорбцией на поверхности стального катода. На адсорбцию альдегида указывает значительный рост потенциала мембраны-катода непосредственно лосле введения альдегида [475]. [c.177]

Если испытуемый раствор содержит наряду с ионами водорода ионы натрия и другие катионы, то следует учитывать влияние их активностей на потенциал мембраны. В присутствии ионов натрия потенциал находится под воздействием равновесия [c.266]

Концентрационный потенциал мембраны возникает от разности активностей двух жидкостей, разделенных мембраной. Он зависит от концентрации раствора во всех точках аппарата и от избирательной сорбционной способности мембран. [c.215]

При проведении диализа необходимо учитывать, что применяемые мембраны не должны адсорбировать дисперсную фазу, а электрокинетический потенциал мембраны должен обладать тем же знаком заряда, какой имеет диализуемый раствор. [c.69]

Таким образом, уравнение Маринского приводит к более достоверным результатам, чем более простое выражение Лейдена, которое не учитывает потенциал мембраны и давление набухания. [c.152]

Граничный потенциал мембраны стеклянного электрода состоит из двух компонентов, каждый из которых связан с одной из поверхностей раздела гель — раствор. Если У — потенциал, возникающий на границе между внешним раствором и гелем (см. рис. 17-9), а Уг — соответствующий потенциал на внутренней поверхности, то граничный потенциал мембраны Е определяется уравнением [c.428]

В биологических системах внутри клетки концентрация ионов калия обычно высока, а вне ее высока концентрация ионов натрия. По обе стороны от клеточной мембраны, разделяющей внешнюю и внутреннюю области, присутствует некоторое количество анионов, главными из которых являются ионы хлора. Именно эти три иона (К" , Ма+ и С1 ) управляют электрической активностью большинства живых клеток. Поскольку общие концентрации растворов — внешнего и внутреннего — равны, уравнение (П1.96) для трех основных ионов, создающих электрический потенциал мембраны, остается в силе. [c.76]

Взаимоотношения между обменной селективностью и подвижностью ионов в твердой фазе получаются гораздо более сложными, если принять во внимание механизм движения ионов. Выражения для общего потенциала мембраны и селективности ее электродной функции выведены М. М. Шульцем (ДАН СССР, 1970, т. 194, с. 377) и М. М. Шульцем и О. К. Стефановой (Вестник ЛГУ, 1971, № 4, с. 22 1972, № 4, с. 80 1976, № 4, с. 88) для междуузельного ( сольватационного ), вакансионного, эстафетного (крокетного) и смешанных механизмов переноса заряда, а также (в последней работе) для направленно-диссоциационного механизма, т. е. для переноса иона из недиссоциированной ионогенной группы в междуузлия соседнего слоя. [c.92]

В [ 3 ] автором показано, что граничный потенциал мембр шного электрода. в котором перенос через твердую фазу отсутствует (т.е, диффузя-онны" потенциал не возникает ), селективность определяется только произведениями растворимости ЛР,ч1 я , где М металл мембраны, а t к j - аниояы (например. М - Ад, а с и j- ввиову хлора и бромида), выражается уравнением [c.7]

Уравнение Никольского (IX. 89) более общего вида позволяет учесть вклад конкурирующих ионов в межфазный потенциал ионоселективная мембрана — раствор. Для анионоселективного электрода потенциал мембраны, селективной в отнощении аниона сорта г в растворе, содержащем посторонний анион сорта /, выражается следующим образом (при 25 °С, для однозарядных анионов) [c.808]

Однако экспериментально было зарегистрировано значение только —70 мВ. Чем вызвано такое расхождение До сих пор мы считали, что мембрана пропускает только К+, но не пропускает Ыа+. Но в действительности мембрана в некоторой степени проницаема и для Ыа+, а так как для концентрации Ыа+ характерен противоположный градиент по сравнению с градиентом концентрации К" ", поток ионов натрия в противоположном потоку ионов калия направлении уменьшает измеряемый потенциал мембраны (такое явление называется потоком покоя для отличия от натриевого потока при возбуждении мембраны) (рис. 5.2). Это достаточно просто доказать экспериментально если Ыа+ заменить на объемный ион, например холин [(СНз)зК-СН2-СН20Н]+, то мембранный потенциал окажется равным —75 мВ, т. е. устанавливается теоретическое значение калиевого равновесного потенциала, так как ион хо-лина не проникает через мембрану из-за своих размеров. [c.113]

ИОНОВ К мембране ограничен концентрациег катиона пли аниона, определяемой произведением растворимости карбоната кальция, которое является величиной постоянной независимо от концентрации раствора. При исследовании поведения анионитовой мембраны были установлены аналогичные закономерности, выражающиеся в том, что при выпадении на мембране осадка гидрата окиси магння ее потенциал резко возрастает, а предельный диффузионный ток понижается. При этом было отмечено (рис, 3), что потенциал мембраны приобретает стационарные (н хорошо воспроизводимые) значения лишь до определенных значений плотностей тока. Для приведенного случая эта плотность тока находится в пределах О—2,5 ма1см -. При дальнейшем повышении плотности тока (кривая 3) потенциал резко повышается и получить стационарные его значения практически невозможно, Воспроизводнг1Юсть эксперимента также ухудшается. На мембране выпадает осадок гидроокиси магния. [c.67]

Как видно из рис. 2, электроды из сульфосмол имеют водородную функцию (при сыа+ = 0,01 т) в кислой области до pH 2,5 (тн+ /пыа+ 1 3) из карбоксильной смолы КРФФУ —до pH 4 (тн+ 1 ЮО) и для фосфорилированной смолы РФ до pH 3(тн+ ягма+= 1 Ю). При более высоких значениях pH наблюдается переходная область, в которой потенциал мембраны зависит от концентрации обоих ионов (прямая переходит в кривую). Затем появляется натриевая функция (кривая переходит в горизонтальную прямую), которая начинается для сульфосмол при pH 5, для карбоксильной — при pH 7, для РФ — при pH 8. [c.147]

Для ионообменной мембра 1ы (стекло) уравнение э. д. с. элемента (в) было получено Б. П. Никольским [6], ионообменная теория которого основана на предположении, что потенциал мембраны (стекла) по отношению к раствору возникает в результате установления равновесия следующего ионообменного процесса, протекающего между раствором и мембраной [c.455]

Казалось бы, что непосредственное измерение потенциала электрода (аналогично измерению pH) можно легко использовать для определения рМ в процессе титрования ЭДТА. К сожалению, многие металлические электроды не являются обратимыми, особенно при крайне низких концентрациях соответствующих ионов металлов вблизи конечной точки титрования с помощью ЭДТА. Определению рМ часто мешают не только малые плотности тока обмена (для переходных металлов обратимость не наблюдается даже при сравнительно высоких концентрациях ионов металлов), но также побочные электродные реакции, приводящие к возникновению смешанного потенциала (см. разд. 12-9). Это особенно относится к растворам наиболее активных ионов металлов с очень низкими концентрациями в этом случае металлы имеют высокие восстановительные потенциалы, и определение затрудняется. Б частности, мешающее действие часто оказывает выделение водорода. Вместе с тем значение рМ металлов, для которых разработаны ионоселективные электроды, можно определить измерением потенциала мембраны. [c.226]

Эйзенман с сотр. [18] рассматривали стеклянный электрод как катионоо бменную мембрану. Были выведены уравнения зависимости потенциала мембраны от констант ионообменного равновесия мембраны с различными ионами в растворе и от подвижности катионов стекла. Для мембраны, реагирующей на два од- [c.266]

Другим источником ошибок при измерениях ионной активности является невыполнение уравнения Нернста при использовании того или иного ионоселективного электрода. В случае одновалентных ионов при 25°С изменение потенциала мембраны может составлять менее 59 мВ при 10-кратном изменении активности. Например, на изменение активности водородных ионов не все стекла реагируют в одинаковой степени — плавленый кварц не реагирует вообще стекло состава 2% ЫагО и 98% ЗЮг характеризуется изменением потенциала 15 мВ на единицу pH, стекло состава 30% ЫагО и 70% 5102 приводит к изменению потенциала 23 мВ на единицу pH. Лишь стекла определенного состава характеризуются изменением 59 мВ на единицу pH. Термин э. д. с.-эффективность определяется [44] как отношение наблюдаемого изменения потенциала к ожидаемому для двух растворов, содержащих данный ион. Эффективные рН-чувствительные стеклянные электроды имеют э.д.с.-эффективность, близкую к единице (0,995) в широком интервале pH. Чтобы свести к минимуму ошибку измерения, необходимо стандартизовать ионоселективный электрод с помощью стандартного раствора сравнения, активность ионов которого по возможности близка к активности ионов испытуемого раствора. Так, если рН-электрод стандартизован с помощью буферного раствора с pH = 4, а используется для измерений рас-гворов с pH =10, то ошибка составляет 0,03 единицы pH, несмотря на то, что э. д. с.-эффективность равна 0,995. В ионочувствительных стеклах э. д. с.-эффективность связана со степенью гидратации поверхности мембраны. По мере приближения к предельно обнаруживаемой конце 1трации э. д. с.-эффективность уменьшается. Ошибки, возникающие при этом, могут быть частично лпквизированы, если стандартизовать электрод с помощью двух растворов, один из которых имеет концентрацию чуть выше, а другой— чуть ниже концентрации испытуемого раствора. Таким способом можно также снизить ошибку при измерениях потенциала жидкостного соединения. [c.279]

Каков результативный потенциал мембраны, чувствительной к ионам фторида, если исследуемый раствор представляет собой 1,0 М раствор NaF, а раствор сравнения — 0,001 М NaF, 0,01 М Na l Для определения коэффициентов активности пользуйтесь данными табл. 13-1 и 13-2. [c.281]

Какова активность ионов хлорида в растворе, если потенциал мембраны, селективной к ионам хлорида, составляет —0,232 В при измерениях исследуемого раствора и —0,104 В при измерениях стандартного 0,01 т раствора Na l [c.281]

Это концентрационная ячейка с переносом ионов [К28, стр. 269 G10, стр. 928], в которой мембрана заменяет жидкостное соединение. Ее э. д. с. может быть подсчитана вместе с квазитермодинами-ческими явлениями, возникающими при прохождении одного фара-дея электричества под действием собственного потенциала мембраны. Это приводит к переносу эквивалентов Na l из раствора 1 в раствор 2 и к движению электронов от электрода слева к электроду справа — среднее число переноса иона Na в мембране. На электродах происходят реакции Ag + СГ = Ag l -f е — слева и обратная реакция — справа. Если процесс проводят обратимо, рассмотрение изменений свободной энергии приводит к следующему выражению для э.д. с. ячейки [c.74]

Исправление уравнения Нернста с учетом переноса воды. Ста-верман [598] и Скатгард [56] указали на влияние переноса воды на мембранный потенциал. Скатгард показал, что числа переноса и / в уравнении (2.42) относятся к жидкости, движущейся относительно мембраны. Если желательно выразить потенциал мембраны через действительные числа переноса, то следует внести поправку на перенос воды. [c.76]

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]

Синха [25] разделял катионообменной мембраной два раство-ра соляной кислоты, а затем оттитровывал один из растворов гидроокисью натрия, периодически измеряя мембранный потен циал во время титрования. Уравнение (96) в этом случае неприменимо, потому что в титруемом растворе находятся два вида катиона вплоть до конечной точки титрования. Несмотря на это, точка эквивалентности отмечается скачком на кривой титрования. Этот способ титрования не рекомендуется из-за большей трудоемкости и меньшей точности, чем при использовании стеклянного электрода или индикатора. В то время как значение pH Б ходе титрования изменяется от 1 до 12, что соответствует изменению электродвижущей силы стеклянного электрода на 650 мВ, изменение потенциала мембраны составляет только около 55 мВ. Синха [25] оттитровывал также хлорид натрия раствором нитрата серебра с использованием анионообменной мембраны. Это титрование страдает теми же недостатками, что и кислотно-основное титрование в присутствии катионообменной мембраны. [c.279]