Лабораторные работы по биофизике. Жуков В.В - 22 стр.

   Окислительно-восстановительные потенциалы образуются при наличии
инертных электродов, “обратимых по электронам”. Металл электродов играет
роль проводника электронов, переходящих от одних атомов к другим в процессе
окислительно-восстановительной      реакции.    Величина      окислительно-
восстановительной разности потенциалов определяется по формуле:
                   E = R T F ⋅ ln [ O x ] [ R e d ] + C ,
где [Ox] - концентрация окислительного компонента системы; [Red] - концен-
трация восстановленного компонента; С - константа.
    Ионные потенциалы возникают там, где имеет место неравномерное распре-
деление анионов и катионов по две стороны какой-либо границы раздела, т.е.
двойные электрические слои приурочены не к границе электрода со средой, а к
самой среде. Асимметрия ионов обусловливается в основном тремя типами не-
равномерного распределения ионов в физико-химических системах.
    Диффузионные потенциалы возникают при наличии жидкостного контакта
между растворами, содержащими один и тот же растворитель, но отличающими-
ся друг от друга различной подвижностью ионов. Разность потенциалов обу-
словлена различием скорости диффузии катиона и аниона и определяется по
формуле Гендерсона:
               (
         Eg = U + − U −    ) (U   +
                                           )
                                      + U − ⋅ R T n F ⋅ ln C 1 C 2 ,
где U+ и U- - подвижность соответственно катиона и аниона.
    Полярность диффузионного потенциала зависит от соотношения подвижно-
сти анионов и катионов.
    Мембранные потенциалы возникают при наличии мембраны, обладающей
различной проницаемостью для разных ионов. Если мембрана, разделяющая
растворы электролита различных концентраций, проницаема только для одного
из ионов, то возникающий мембранный потенциал описывается уравнением
Нернста, где С1 и С2 - концентрация проникающего иона по разные стороны
мембраны. Если мембрана проницаема для обоих ионов, то мембранный потен-
циал описывается частным случаем уравнения Гольдмана:

                   E =
                       RT
                          ⋅ ln
                               Pk K + [ ]   0
                                                    [ ]
                                                + Pa A −
                                                           0
                        F      Pk K + [ ]   j
                                                + P [A ]
                                                   a
                                                       −
                                                           j
                                                               ,

где Рa и Рk - коэффициенты проницаемости для аниона и катиона; [A-] и [K+] -
концентрации аниона и катиона по разные стороны мембраны.
    Фазовые потенциалы возникают на границе двух фаз, например, водного
раствора электролита и несмешивающегося с водой растворителя. Величина фа-
зовых потенциалов определяется по формуле Нернста.
    Потенциалы, возникающие в живых системах (в клетках и тканях), являются
ионными. Учитывая связь биопотенциалов с определенными физиологическими
процессами, различают следующие их группы:


                                                                         21