7-laboratoriya ishi xlorid kislota eritmariaro yuzaga keladigan diffusion potentsiallar farqini o’lchash va hisoblash diffuzion potensiallar

7-LABORATORIYA ISHI
XLORID KISLOTA ERITMARIARO YUZAGA KELADIGAN DIFFUSION POTENTSIALLAR FARQINI O’LCHASH VA HISOBLASH


Diffuzion potensiallar
Diffuzion potensiallar bir xil erituvchida erigan tuzlar, kislotalar va asoslarning har xil konsentratsiyasi ikki eritmalariaro kontakt mavjud bo`lib, eritmalardagi ionlarning harakatchanliklari o`zaro farqlangan sharoitda kelib chiqadi.
Demak, diffuzion potensialning kelib chiqishi, o`z tabiatiga ko`ra, eritmalardagi ionlar konsentratsiyalari va ular diffuziya tezliklarining turlicha bo`lishi bilan shartlanadi.
Masalan, xlorid kislota eritmasida vodorod va xlor ionlari diffuziya tezliklarining turlicha bo`lishi tufayli vodorod ionlari xlor ionlarini quvib o`tadi. Bordi-yu, xlorid kislotasining ikki xil konsentratsiyali eritmalariaro kontakt mavjud bo`lsa, u holda suyultirilgan eritma konsentrasiyasi 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 konsentratsiyalar farqi saqlangan holda, ionlarning elektrostatik ta`sirlashishlaridan qat`iy nazar, ulararo potensiallar farqi mavjud bo`lib turaveradi.
Agarda berilgan sharoitda eritmadagi anion va kationlar harakatchanliklari hamda eritmalar konsentratsiyalari ma`lum bo`lsa, bir valentli binar elektrolitlar uchun ularning ikki xil konsentratsiyali eritmalariaro kelib chiqadigan diffuzion potensiallar farqi kattaligini Genderson tenglamasi yordamida hisoblab topsa bo`ladi:
(1)
bu yerdagi E_d-voltlarda ifodalangan diffuziyasi potensiallar farqi , -kation va anionlarning o`rtacha harakatchanliklari, T-mutlaq harorat, R-gaz doimiysi, F-Faradey soni, C<sub>1</sub>, C<sub>2</sub>-o`zaro ulanadigan eritmalar konsentratsiyalari.
Tenglamadagi natural logarifmni o`nli logarifmga almashtirib, 17˚C (T=290 K) sharoiti uchun va nihoyat voltlardan millivoltlarga o`tsak, diffuzion potensial kattaligini hisoblash tenglamasini quyidagicha yozish mumkin:
58 (2)
Tenglamalardan ko`rinib turibdiki, diffuzion potensiallar kattaligi kation va anionlar harakatchanliklariaro farq harorat va eritmalar konsentratsiyalari nisbatining logarifmiga bog`liq bo`ladi. Boshqacha aytganda, - qancha katta bo`lsa, ya`ni ionlardan birining harakatchanligi ikkinchisinikidan qanchalik kam bo`lsa, diffuzion potensial shuncha katta bo`ladi. Ikkinchi tomondan, E<sub>d</sub>-kattaligi eritmalar konsentratsiyalaridagi 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 potensiallar 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 potensiallar farqi shikastlanish potensiali deb ataladigan potensialning muhim tashkillovchilaridan bo`lishi ehtimoldan holi emas. To`qima zararlaganda vujudga keladigan ana o`sha shikastlanish potensiali 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 o`lchamlarining kattaligiga bog`liq holda, kam harakatchanlikka ega. Shu sababdan shikastlanish potensiali ko`pincha anchagina katta qiymatlarga erishadi.
Shikastlanish potensialining tabiati haqida bayon etilgan tasavvurning to`g`riligini anorganik ionlarning jelatin geli orqali diffuziyalanishi paytida kelib chiqadigan diffuzion potensial ham tasdiqlaydi.
Kation va anionlar harakatchanliklari bir xil yoki o`zaro kam farqlanganda potensiallar farqi minimal qiymatga ega bo`ladi va uning kattaligi konsentratsiyalardagi 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 potensial konsentratsion, fazalararo va oksidlanish-qaytarilish potensiallar farqlarini o`lchash paytida o`lchov natijalarining aniqlik darajasini kamaytiradi. Bu hol ayniqsa bioelektrik potensiallar farqini o`lchashda, o`sha maqsadda ishlatiladigan mikroelektrod bilan hujayralarokontakt yuzaga kelganda ko`zga yaqqol tashlanadi.
Model sistemalarda ishlatiladigan suyuklik sifoni, bioelektrik tadqiqotlarda qo`llaniladigan mikroelektrodlar, turli konpentsatsiyali eritmalararo aloqani ta`minlaydi. Shunga ko`ra, ularning qanday elektrolit bilan to`ldirilishi befarq emas, albatta.
Amaliy ishlarda, ana shu diffizion potensialdan holi bo`lish maqsadida, suyuqlik kontakti sifatida ishlatiladigan sifonlar va mikroelektrodlar harakatchanliklari deyarli farqlanmaydigan ionlardan tashkil topgan kaliy xlorid eritmasi bilan to`ldiriladi.