Доказательство ионов

[Иван1978]

1 час назад, uia сказал:

Вы о чем?!

 

Мембрана клетки - двойной фосфолипидный слой, который является и сопротивлением, и выполняет функцию конденсатора. Сопротивлением она является т.к. очень в малой степени проницаема для ионов, транспорт осуществляют каналы и насосы. Толщина слоя в районе 10 нм, емкость около 2 мкФ/см². Из-за такой маленькой толщины слоя не нужна большая разница потенциалов, чтобы создать сильное эл. поле. Собственно говоря, из-за разности зарядов внутри и снаружи, у вас частицы будут собираться с обеих сторон "конденсатора". Но, во внеклеточной жидкости и в клетке есть другие ионы тоже. Снаружи у вас есть натрий, хлор, тот же калий. Внутри клетки кроме калия у вас еще будут протеины с отрицательными зарядом и другие анионы, которые не проникают через мембрану. Если разность потенциалов будет около 200 мв, произойдет пробой конценсатора и клетке ожидаемо может наступить капут. Разность потенциалов там маленькая.

 

Про потенциал покоя или равновесия. Грубо говоря, у вас есть две емкости и полупроницаемая мембрана, которая пропускает только одни ионы. С одной стороны у вас есть осмотическое давление и ионы будут двигаться т.к. есть градицент концентрации, с другой стороны, при таком движении одна часть становится более негативной, а другая более позитивной. Понятное дело, что из-за электрического поля вам сложнее будет продолжать двигать через мембрану ионы, так как в данном случае вы будете увеличивать и без того положительный/отрицательный общий заряд с одной из сторон мембраны. Когда сила эл. поля полностью уравновесит силу, благодаря которой наступает диффузия, у вас получится потенциал покоя. Движение прекратится. 

 

Это система, которая находится в динамическом равновесии. Сразу после того, как у вас выстреливает потенциал действия, открываются каналы, которые приводят потенциал мембраны обратно в порядок. То, что у вас есть те же самые Na-K-АТФазы или селективные каналы не означает того, что вы сможете накачать сколько угодно ионов через них. Там есть много видов регуляции. В целом, есть патологические состояния, при которых определенные ионные каналы переходят в постоянно открытое положение, но это приводит к смерти довольно быстро.

Автопротолиза никто не отменял. Кстати, электропроводность воды - один из показателей, по которому оценивают ее качество.

что вы пытаетесь сказать? просто рассказываете про ионные насосы они есть потому что они есть?

Изменено 7 Декабря, 2018 в 17:34 пользователем Иван1978

[uia]

14 минуты назад, Иван1978 сказал:

что вы пытаетесь сказать? просто рассказываете про ионные насосы они есть потому что они есть?

То, что у Вас не выйдет накачать с одной стороны только одних ионов, а другой только других. В любом случае что-то будет с каждой из сторон. Конкретно в Вашем примере с нейронами разность потенциалов маленькая, есть потенциал покоя(равновесия, после которого дальнейшее движение прекратится). То, что что-то переносится с одной стороны на другую не означает, что мы что-то полностью разделяем.

Я не говорю, что это теоретически нельзя сделать(я не знаю), но процессы в живых клетках точно не о том.

Изменено 7 Декабря, 2018 в 17:48 пользователем uia

[Иван1978]

1 час назад, uia сказал:

То, что у Вас не выйдет накачать с одной стороны только одних ионов, а другой только других. В любом случае что-то будет с каждой из сторон. Конкретно в Вашем примере с нейронами разность потенциалов маленькая, есть потенциал покоя(равновесия, после которого дальнейшее движение прекратится). То, что что-то переносится с одной стороны на другую не означает, что мы что-то полностью разделяем.

вот беда - не понимаю я вашу речь, хотя по русски говорите. Что вы хотите сказать что ионные насосы не ионы перекачивают? А протонные насосы не протоны перекачивают?

[yatcheh]

4 часа назад, Иван1978 сказал:

а если я 0.1 вольт приложу на электроды в растворе хлорида натрия то что будет? это значительно ниже напряжения электролиза. Будет ток, но не будет электролиза или будет ток и будет электролиз или не будет тока?

Если не будет тока, то как можно говорить о существовании в растворе носителей тока независимо от приложенного напряжения?

Если будет ток, но не будет электролиза, то какая это проводимость - электронная?

 

Вы определитесь - вас интересуют электродные процессы, или сам факт наличия ионов в растворе? Электродные процессы - это совершенно отдельная тема, очень большая. Электролизная ячейка в общем случае не подчиняется закону Ома из-за скачков потенциала на границе электролит-электрод, поэтому ваш на вопрос нельзя ответить в вашем стиле - "будет то-то, отныне и навсегда".

Если же вас волнует только наличие ионов, то поставьте простой эксперимент - сделайте трансформатору виток из трубки с электролитом, и наблюдайте круговое движение ионов, кое будет проявлять себя нагреванием той трубки.

 

3 часа назад, Химикур сказал:

уважаемый Вайтчех,   не понятно, какая сила заставляет ионы " метаться ...во все стоооны"  , если на них действует сила потенциала  в  конкретном направлении.

 

2))))   если ионы будут двигаться с одинаковой скоростью ( поступательной ) , то    около анода  получится  избыток катионов, а около катода - избыток анионов  .  Нейтральность не получается.

 

Как уже было выше сказано - это тепловое движение. Градиент потенциала лишь вносит усреднённую упорядоченность в это движение. 

 

2))) Опять-таки вопрошаю! Вы интересуетесь электродными процессами, или движением ионов? Если электродные процессы отсутствуют, то около электродов соберутся соответствующие ионы, скомпенсируют поле, и перемещение ионов прекратится. Это называется "конденсатор"  В объёме электролита никакого заряда, естественно - не будет.

 

2 часа назад, dmr сказал:

Ну у меня, если честно другая получилась

Заряд электрона=1,62*10^(-19)к

В моле 6,02*10^23 молекулы 

Для разложения воды нужно перенести соответственно столько протонов 

Т.е перенести заряд 1,62*6,02*10^4=9632кулона

Энтальпия воды 285кдж

Нужно разорвать половину молекулы т.е затратить 285/2кдж=142,5кдж

142500/9632=14,79

То ли я где то порядок единиц попутал, то ли надо ещё учитывать энергию связи в молекуле водорода, хз

Но в целом из подобных рассуждений можно на теоритизировать

 

Зачем такие сложности? Есть число Фарадея - 96500 Кл/моль. Вы, походу, на порядок ошиблись

 

1 час назад, Химикур сказал:

Вадим,  я на всякий случай уточню, о чем я говорю.

 

1)))  Я говорю о движении катионов к аноду и анионов к катоду  в  растворе хлорида натрия  посте замыкания эл.цепи. при условии Вайтчеха ( электронейтральность )

 

2)))))   Не понятно,  каким " другим путем"  катионы могут вернуться  к катоду от анода, если они до анода  дошли.

 

(Если вы говорите о том же самом, а не о движении электронов в замкнутом проводнике.Напоминаю, что  эта тема про ионы.)

 

3)))   Это если все ионы движутся с одинаковой скоростью.( против чего я возражаю)

 

4))))  я погуглил,но    ничего  о характере движения ионов  не нашел. 

 

2)) Возвращаются не катионы, катионы разряжаются електронами, которые по внешнему проводу доставлены с другого электрода, где они были отобраны у анионов. Такое, вот, вращение бабла в економике

 

3))) Средняя скорость ионов. Есть только средняя скорость. А её "рассеяние" определяется только статистикой и температурой. 

Кулоновской силе противостоит сопротивление среды, поэтому ионы в поле линейно изменяющегося потенциала движутся без ускорения, с постоянной средней скоростью, не зависящей от положения относительно электродов.

 

1 час назад, Иван1978 сказал:

вы мультипликацию сделайте, может до кого-нибудь дойдет ваша проблема.

я сам честно говоря не представляю как ионы текут в растворе.

Ну вот например если взять электролиз раствора сульфата меди с медными электродами.

С анода если не ошибаюсь атомы меди переходят в раствор в виде катионов меди.

И эти катионы текут к катоду на котором оседают в виде металла. Это понятно.

А что с сульфат ионами? Они куда текут и зачем? Меня это сбивает с толку.

Такое ощущение, что сульфат ионы просто есть в растворе и никуда не текут.

А вы что думаете по этому поводу?

 

А им никуда течь и не надо. Они не расходуются в электродных процессах, количество их не меняется - с чего им куда-то течь? В целом, в среднем толпой, они слегка смещены в сторону анода, на полшишечки, на пару вольт... И по этой горке на катод катятся катионы меди.

[uia]

1 минуту назад, Иван1978 сказал:

вот беда - не понимаю я вашу речь, хотя по русски говорите. Что вы хотите сказать что ионные насосы не ионы перекачивают? А протонные насосы не протоны перекачивают?

Перекачивают, но не всё и до определенного момента. Не надо путать перенос, который вызывает небольшое изменение в потенциалах и полное разделение натрия и хлорида между двумя банками.

[Иван1978]

1 час назад, yatcheh сказал:

 

А им никуда течь и не надо.

фантастический вывод. Есть отрицательные ионы, есть напряжение на электродах, но ионы никуда не текут. Вот и я также подумал.

[Иван1978]

1 час назад, uia сказал:

Перекачивают, но не всё и до определенного момента. Не надо путать перенос, который вызывает небольшое изменение в потенциалах и полное разделение натрия и хлорида между двумя банками.

не нравится вам ионы по банкам разделять, ну разделите их в одной банке с мембраной как это происходит в нейроне. 

[yatcheh]

9 минут назад, Иван1978 сказал:

фантастический вывод. Есть отрицательные ионы, есть напряжение на электродах, но ионы никуда не текут. Вот и я также подумал.

 

Где тут фантастика? Ионы болтаются туда-сюда, как им и положено, просто отсутствует направленная миграция "ан масс" (как выразился бы проф. Выбегалло). Вас же не удивляет, шо, когда вы втыкаете провод в розетку, то текут только электроны, а сам провод в розетку не уползает? 

[uia]

5 минут назад, Иван1978 сказал:

не нравится вам ионы по банкам разделять, ну разделите их в одной банке с мембраной как это происходит в нейроне. 

Хорошо. С одной стороны будет натрий, немного калия, хлор. С другой стороны будет немного натрия, много калия, хлор и пептиды. Не думаю, что речь о таком разделении шла)

[yatcheh]

6 минут назад, Иван1978 сказал:

не нравится вам ионы по банкам разделять, ну разделите их в одной банке с мембраной как это происходит в нейроне. 

 

Да можно проще. Раскрутите в ультрацентрифуге раствор фторида цезия, и при торможении замеряйте электрометром разность потенциалов на оси сосуда, и у стенки - вполне измеримая величина. Реальный эксперимент.