تأثير غيبس-دونان

تأثير غيبس-دونان (بالإنجليزية: The Gibbs–Donnan effect)‏ (ويسمى كذلك تأثير دونان، قانون دونان، توازن دونان، أو توازن غيبس-دونان) هو اسمٌ لسلوك الجزيئات المشحونة (الأيونات) بالقرب من غشاء شبه منفذ والتي تخفق أحيانا في التوزع بالتساوي عبر جانبي الغشاء.[1] السبب الرئيسي لذلك هو تواجد جزيئات مشحونة مختلفة غير قادرة على المرور عبر الغشاء وعليه تنشِؤُ هذه الجزيئات شحنة كهربائية.[2] على سبيل المثال البروتينات الأنيونية في بلازما الدم ليست نافذة لجدران الشعيرات الدموية. لأن الكاتيونات الصغيرة منجنبة لكن غير مرتبطة بالبروتينات، تعبر الأنيونات الصغيرة جدران الشعيرات الدموية مبتعدة عن البروتينات الأنيونية بسهولة أكثر من الكاتيونات الصغيرة.

رسم تخطيطي لتوازن دونان على جانبي الغشاء الخلوي.

بعض الجزيئات الأيونية يمكنها العبور عبر الحواجز في حين لا تسطيع أخرى فعل ذلك. المحاليل يمكن أن تكون هلامية أو غروانية وكذلك محاليل الكهرل، ويمكن أن يلعب حد الطور بين الهلامات أو الهلام والسائل دور حاجز انتقائي. الجهد الكهربائي الناتج بين مثل هذين المحلولين يسمى جهد دونان.

سُميَ هذا التأثير باسم الفيزيائي الأمريكي جوزيه غيبس سنة 1878 والكيميائي البريطاني فريدريك ج. دونان الذي درسه تجريبيا سنة 1911.[3] توازن دونان شائع في النموذج ثلاثي الأطوار للغضروف المفصلي كما اقتُرِح بواسطة مو ولي، وكذلك في خلايا الوقود الكهروكيميائية والغسيل الكلوي.

تأثير دونان هو ضغط إسموزي زائد منسوب إلى كاتيوناتٍ (Na+ و K+) مرتبطةٍ ببروتينات بلازمية منحلة.

مراجععدل

  1. ^ "Gibbs-Donnan effect". مؤرشف من الأصل في 2007-06-18. اطلع عليه بتاريخ 2006-08-28.
  2. ^ The Gibbs–Donnan Equilibrium..., D.C. Mikulecky, retrieved 28 August 2006 نسخة محفوظة 14 فبراير 2019 على موقع واي باك مشين.
  3. ^ Donnan، F.G. (1911). "Theorie der Membrangleichgewichte und Membranpotentiale bei Vorhandensein von nicht dialysierenden Elektrolyten. Ein Beitrag zur physikalisch-chemischen Physiologie" [The theory of membrane equilibrium and membrane potential in the presence of a non-dialyzable electrolyte. A contribution to physical-chemical physiology]. Zeitschrift für Elektrochemie und Angewandte Physikalische Chemie. 17 (10): 572–581. doi:10.1002/bbpc.19110171405.