Диффузионный потенциал

Протекание многих биологических процессов связано с изменением концентраций ионов в клетках и тканях живых организмов. Неравномерное распределение ионов в какой-либо жидкой среде обычно приводит к возникновению диффузионного потенциала.

Диффузионным называется потенциал, возникающий на границе раздела двух растворов, содержащих один и тот же электролит различной концентрации вследствие различия в подвижности их катионов и анионов.

Рассмотрим процесс, протекающий на границе двух растворов соляной кислоты разной концентрации. При соприкосновении растворов ионы Н⁺ и Cl⁻ из более концентрированного раствора благодаря диффузии будут перемещаться в разбавленный раствор. Поскольку подвижность ионов Н⁺ значительно больше, чем ионов Cl⁻, то в разбавленный раствор в единицу времени ионов Н⁺ переместится больше, чем ионов Cl⁻.

В результате этого разбавленный раствор у поверхности раздела зарядится положительно за счет более быстрых ионов (H⁺), a концентрированный - отрицательно за счет медленных ионов (Cl⁻). Т.о., на границе раздела двух растворов НCl образуется двойной электрический слой, который постепенно движется в сторону разбавленного раствора и существует до тех пор, пока концентрации ионов не выравнятся по всему объему.

Величина диффузионного потенциала Е_Д обычно невелика и не превышает 0,1 В; если подвижности катионов и анионов близки, то Е_Д 0.

В биологических системах диффузионный потенциал проявляется при механическом повреждении клеток. Из места повреждения ионы перемещаются в межклеточную жидкость за счет чего возникает диффузионный потенциал.