différence entre potentiel zeta et potentiel de membrane

[invite5e3ba9f2]

Bonjour à tous,
quelqu'un sait-il la différence entre les deux notions de potentiel "potentiel d'écoulement et potentiel de membrane"???.Dans quel cas l'on a le premier et dans quel cas l'on a l'autre?est ce que leur coexistence est possible??
Merci bcq

[moco]

Le potentiel de membrane est un potentiel qui se produit dans un liquide sans écoulement. Il est dû à un surcroît de charges d'un certain signe d'un côté de la membrane.

Le potentiel d'écoulement ne se produit que lorsqu'un liquide s'écoule. Les ions qu'il contient ne s'écoulent pas tous à la même vitesse. Certains ions ont tendance à rester "collés" contre les parois. Si les ions de signe contraire n'ont pas cette propriété, cela crée un potentiel qui s'oppose à l'écoulement.

[invite5e3ba9f2]

Merci mocco pour ta réponse, mais sais tu comment on lie ces deux grandeurs au potentiel zeta et quelle la définition de ce dernier??
Merci

[invite130ce143]

Le potentiel zeta est surtout utilisé pour les colloïdes. Autour de chaque particule en suspension, il y a adsorption d'ions (le plus généralement négatifs : anions, car ils sont moins solvatés par l'eau que les cations. De ce fait ils sont plus libres de s'adsorber. Le potentiel zeta d'une particule colloïdale correspond alors à la charge de surface. On mesure le potentiel zeta en mesurant la vitesse de déplacement d'un colloïde dans un champ électrique. Il s'agit donc de forces électrostatiques.

Rappel sur les colloïd'es : toutes les particules en suspension sont soumises à 2 forces
- force gravitaire (pesanteur) fonction de la masse c'est à dire de la densité et surtout du volume (cube du rayon)
- force électrostatique de répulsion entre les particules chargées, fonction de la quantité adsorbée c'est à dire du carré du rayon.
Quand la taille des particules diminue le rapport force électrostatique / force gravitaire diminue en fonction de l'inverse du rayon. Quand le rayon diminue, il arrive un moment où les forces électrostatiques sont plus fortes que les forces gravitaires, il ne peut plus y avoir de décantation, on a des colloîdes.

Le potentiel zeta peut être appliqué également à une surface adsorbante (une membrane par exemple), c'est le potentiel électrostatique superficiel du à l'adsorption des ions.

En ce qui concerne les colloïdes, le plus souvent chargés négativement, on peut les décharger (annuler le potentiel zeta), en ajoutant des ions positifs fortement chargés (Al3+ ; Fe3+ ...). C'est la coagulation des coloïdes. On peut alors facilement les faire décanter en les floculant (aglomération des particules initialement déchargées par coagulation).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite130ce143]

De part et d'autre d'une membrane il peut y avoir plusieurs causes de différence de potentiel.
- potentiel électrochimique si de part et d'aute de la membrane on a 2 solutions à potentiel électrochimique différent : soit 2 solutions completement différentes soit 2 solutions d'un même produit à des concentrations différentes : loi de Nernst.
- potentiel de jonction, en statique (sans écioulement à travers la membrane), du à la différence de mobilité (de vitesse de diffusion) entre les cations et les anions de la solution. En électrochimie on utilise le plus souvent comme électrolyte du chlorure de potassium car Cl- et K+ ont tous les 2 la structure de l'argon (même nombre d'électrons périfériques) à la charge du noyau près. Ils ont donc sensiblement la même mobilité et donnent un minimum de potentiel de jonction (cas des électrodes de référence où l'electrolyte est toujours du K Cl.
- potentiel d'écoulement en dynamique : quand un liquide s'écoule à travers une membrane, il apparait une différence de potentiel qui dépend de la nature de la membrane, de sa porosité, de son épaisseur, et de la solution utilisée.
Ces 3 potentiels sont indépendants les uns des autres.