Nernst-Planck-Gleichung: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 31. August 2021, 12:56 Uhr

Die Nernst-Planck-Gleichung, nach den Physikern Walther Nernst und Max Planck, beschreibt die Bewegung von Ionen unter Berücksichtigung des elektrischen Feldes.

Formal lautet die Gleichung für den Ionenstrom $\mathbf {J}$ :

\mathbf {J} =-D\left(\nabla \ c-{\frac {cze}{kT}}\mathbf {E} \right)

mit

dem Diffusionskoeffizienten $$ D $$
dem Nabla-Operator $\nabla$
der Konzentration $$ c $$
der Valenz $$ z $$
der äußeren elektrischen Feldstärke $\mathbf {E}$
der Boltzmann-Konstante $$ k $$
der absoluten Temperatur $$ T $$ .

Die Nernst-Planck-Gleichung ist insbesondere für die Theorie der Elektrophorese von Bedeutung. Allgemeiner spielt sie eine große Rolle bei der Beschreibung von Nicht-Gleichgewichts-Zuständen geladener Systeme in Elektrolytlösung.

Literatur

Gerold Adam, Peter Läuger, Günther Stark: Physikalische Chemie und Biophysik. 5. Auflage. Springer, 2009, ISBN 978-3-642-00424-7, Kapitel 8.4: Nernst-Planck-Gleichung und Diffusionspotential.

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 Die '''Nernst-Planck-Gleichung''', nach den Physikern [[Walther Nernst]] und [[Max Planck]], beschreibt die Bewegung von [[Ion]]en unter Berücksichtigung des [[Elektrisches Feld|elektrischen Feldes]].
-Formal lautet die Gleichung für den Ionenstrom <math>\mathbf{J}</math>:
+Formal lautet die Gleichung für den [[Ionenstrom]] <math>\mathbf{J}</math>:
-:<math>\mathbf{J} = - D \left( \nabla\ c - \frac{c z e E}{kT} \right)</math>
+:<math>\mathbf{J} = - D \left( \nabla \ c - \frac{c z e}{kT} \mathbf{E}\right)</math>
-wobei D den Diffusionskoeffizienten bezeichnet, c die Konzentration, z die Valenz und E die äußere [[elektrische Feldstärke]].
+mit
+* dem [[Diffusionskoeffizient]]en <math>D</math>
-Die Nernst-Planck-Gleichung ist insbesondere für die Theorie der Elektrophorese von Bedeutung. Allgemeiner spielt sie eine große Rolle bei der Beschreibung von Nicht-Gleichgewichts-Zuständen geladener Systeme in Elektrolytlösung.
+* dem [[Nabla-Operator]] <math>\nabla</math>
+* der [[Stoffmengenkonzentration|Konzentration]] <math>c</math>
+* der [[Wertigkeit (Chemie)|Valenz]] <math>z</math>
+* der äußeren [[elektrische Feldstärke|elektrischen Feldstärke]] <math>\mathbf{E}</math>
+* der [[Boltzmann-Konstante]] <math>k</math>
+* der [[absolute Temperatur|absoluten Temperatur]] <math>T</math>.
+Die Nernst-Planck-Gleichung ist insbesondere für die Theorie der [[Elektrophorese]] von Bedeutung. Allgemeiner spielt sie eine große Rolle bei der Beschreibung von Nicht-Gleichgewichts-Zuständen geladener Systeme in [[Elektrolytlösung]].
 == Literatur ==