435 [1024x768]

ELEKTROCHEMIA

Ze względu na mechanizm działania można wyodrębnić membrany homogeniczne, działające na zasadzie selektywnej rozpuszczalności oraz membrany porowate działające jak sita, przesiewające cząsteczki substancji rozpuszczonej w zależności od ich wielkości, ciepła adsorpcji oraz (w przypadku roztworów elektrolitów) od znaku i wielkości ich ładunków.

Wśród membran porowatych można z kolei wyróżnić membrany o wysokiej porowatości (stosowane zwykle w dializatorach, porównaj str. 518) oraz tzw. „sita molekularne” lub membranowe sita molekularne".

Ponieważ zagadnienie ustalania się równowag membranowych Donnana z udziałem makrocząsteczek zostanie omówione w części siódmej, tutaj ograniczymy się do przedstawienia zagadnienia potencjału membranowego oraz mechanizmu przenoszenia jonów przez membrany porowate o wysokiej selektywności.

Potencjały membranowe

Rozważmy membranę półprzepuszczalną, w której po jednej stronie znajduje się roztwór chlorowodorku pewnego białka RCI„, zaś po drugiej stronie roztwór kwasu solnego. Załóżmy, że w wyniku ustalenia się równowagi Donnana stężenia jonów po obydwu stronach membrany wyniosą:

(5.214)

H⁺ (y)    i H* (*)

Cl" CV+z) ! Cl- (x) gdzie x, y, z oznaczają stężenia w gramorównoważnikach na dm³. Występowanie po jednej stronie niedyfundującego przez membranę kationu R“* powoduje, że stężenia kwasu solnego ustalą się na dwóch różnych poziomach. Zanurzmy do tych dwóch roztworów dwie identyczne elektrody odwracalne względem jonu Cl", np. elektrody kalomclowe, oraz połączmy te roztwory przy pomocy klucza elektrolitycznego, napełnionego roztworem nasyconego KCI.

Otrzymamy w ten sposób ogniwo stężeniowe bez przenoszenia o schemacie:

I    II

© Hg, HgjCl;

, ( z \ I
^R (») 1
H* (y)	H^+ (Jt)
Cl- (y+z)\	[Cl- (x)

Hg₂Cl₂,Hg©

(5.215)