This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ഡോണന്‍ സമതുലിതാവസ്ഥ
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ഡോണന്‍ സമതുലിതാവസ്ഥ
Donnan Equilibrium
രണ്ട് പ്രാവസ്ഥകള്‍ സഹവര്‍ത്തിക്കുമ്പോള്‍ ഒന്നോ അതിലധികമോ അയോണിക ഘടകങ്ങള്‍ക്ക് ഒരു പ്രാവസ്ഥയില്‍ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് നീങ്ങുന്നതിന് നിയന്ത്രണമുണ്ടെങ്കില്‍ സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്ന സമതുലിതാവസ്ഥ. 1911-ല്‍ എഫ്.ജി. ഡോണന്‍ എന്ന ബ്രിട്ടിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനാണ് ഈ സമതുലിതാവസ്ഥ ആദ്യമായി തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. സാധാരണയായി അര്‍ധതാര്യ തനുസ്തരങ്ങളാണ് ഈ നിയന്ത്രണം ഉളവാക്കുന്നത്. ഈ തനുസ്തരങ്ങള്‍ ലായകത്തിനും ചെറിയ അയണങ്ങള്‍ക്കും വ്യാപ്യമായിരിക്കും. എന്നാല്‍ കൊളോയ്ഡീയ അയണങ്ങള്‍ക്കും വലിയ അയണങ്ങള്‍ക്കും പ്രവേശ്യമായിരിക്കില്ല. തനുസ്തരത്തിന്റെ അഭാവത്തിലും ഡോണന്‍ സമതുലിതാവസ്ഥ സ്ഥാപിക്കപ്പെടാം. അപകേന്ദ്രക ശക്തി, ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം (ഒട്ടിച്ചേര്‍ന്നിരിക്കുന്ന), കൊളോയ്ഡീയ തന്മാത്രകള്‍ തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങള്‍ കൊളോയ്ഡീയ അയണങ്ങളുടെ വ്യാപനം നിയന്ത്രിക്കുന്നു. സമതുലിതാവസ്ഥ സ്ഥാപിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ നിയന്ത്രണ വിധേയമല്ലാത്ത വ്യാപ്യമായ അയണങ്ങള്‍ രണ്ട് പ്രാവസ്ഥകളിലും തുല്യമല്ലാതായിത്തീരുന്നു. ഉദാ: Na+,R- എന്നീ അയണങ്ങളടങ്ങുന്ന (സാന്ദ്രത C1) ഒരു ലായനി, Na+ Cl (സാന്ദ്രത C2 ) ലായനിയില്‍ നിന്ന് ഒരു തനുസ്തരത്താല്‍ വേര്‍തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. R- അയണമൊഴിച്ചുള്ള എല്ലാ അയണങ്ങളും തനുസ്തരത്തിലൂടെ വ്യാപ്യമാണ്.
സമതുലിതാവസ്ഥയില്‍ ഒരു നിശ്ചിത Cl- അയണം (X) തനുസ്തരത്തിലൂടെ Na+, Cl- ലായനിയിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു. വൈദ്യുത ഉദാസീനത നിലനിറുത്തുന്നതിനായി അത്രതന്നെ Na+ അയണങ്ങളും അതോടൊപ്പം വ്യാപനം ചെയ്യുന്നു. അതായത് സമതുലിതാവസ്ഥ ഇപ്രകാരം ആയിരിക്കും.
താപഗതികമനുസരിച്ച് സമതുലിതാവസ്ഥയില്‍ ഇരുഭാഗത്തുമുള്ള Na+ Cl- അയണങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയുടെ അഥവാ ക്രിയാശീലതയുടെ (activity) ഗുണിതം തുല്യമായിരിക്കും.
വ്യാപ്യമല്ലാത്ത R- അയണത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം Cl- (തത്തുല്യമായ Na+) അയണങ്ങളുടെ വ്യാപനത്തിനു തടസ്സം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. R- നെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത മാത്രം ആണെങ്കില്‍ Na+ Cl- ന്റെ വ്യാപനം ഏതാണ്ട് പൂര്‍ണമായും തടസ്സപ്പെടുന്നു. NaCl ന്റെ സാന്ദ്രത കൂടുന്നതനുസരിച്ച് കൂടുതല്‍ അയണങ്ങള്‍ വ്യാപനം ചെയ്യുന്നു. R- ന്റെ സാന്ദ്രതയേക്കാള്‍ Cl- ന്റെ സാന്ദ്രത കൂടുതലാണെങ്കില്‍ ഇരുഭാഗങ്ങളിലും Na+ Cl- അയണങ്ങള്‍ തുല്യമാകുന്ന വിധത്തില്‍ സമതുലിതാവസ്ഥ സംജാതമാകുന്നു. ഇരു ലായനികളിലും സമാനമായ അയണങ്ങള്‍ ഒന്നും തന്നെ ഇല്ലെങ്കിലും ഇതേ സമതുലിതാവസ്ഥയുണ്ടാകുന്നു.
കൊളോയ്ഡീയ ഇലക്ട്രൊലൈറ്റു ലായനി (Na+R-) ശുദ്ധജലമുപയോഗിച്ച് ഡയാലിസിസിനു വിധേയമാക്കുമ്പോള്‍ ഡോണന്‍ സമതുലിതാവസ്ഥ സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു. കൊളോയ്ഡില്‍ നിന്നും Na+ അയണം തനുസ്തരത്തിലൂടെ വ്യാപിക്കുന്നതനുസരിച്ച് തുല്യമായ H+ പ്രതിവ്യാപനം ചെയ്യുന്നു. പല ജൈവകോശങ്ങളിലും കലകളിലും ഉണ്ടാകുന്ന സമതുലിതാവസ്ഥയെ വിശദീകരിക്കാന്‍ ഇപ്രകാരത്തിലുള്ള സ്തര-ജല വിശ്ലേഷണം (membrane hydrolysis) സഹായകമാണ്. ജലം ഇടയ്ക്കിടെ മാറ്റുന്നതുവഴി പൂര്‍ണമായ ജല വിശ്ലേഷണം സാധ്യമാക്കാം.
ഡോണന്‍ സമതുലിതാവസ്ഥ സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നതുകൊണ്ട് രണ്ടു പ്രധാന ഫലങ്ങളാണുള്ളത്. ഒന്നാമതായി തനുസ്തരത്തിന്റെ ഇരുഭാഗത്തേയും ദ്രവസ്ഥിതിക മര്‍ദത്തിന്റെ വ്യത്യാസം അഥവാ ഓസ്മോട്ടിക് മര്‍ദം എല്ലായ്പ്പോഴും R- ന്റേതിലുപരിയായിരിക്കും. (NaCl ന്റെ സാന്ദ്രത വളരെ കൂടുമ്പോള്‍ ഒഴികെ) ഉദാ. അയോണിക ജെല്ലുകള്‍ (മാംസ്യ ജെല്ലുകള്‍) വെള്ളത്തില്‍ മുങ്ങിയിരിക്കുമ്പോള്‍ ജെല്ലിലെ അയണങ്ങള്‍ ജലത്തിലേക്ക് പ്രവേശ്യമല്ലാത്തതിനാല്‍ ഓസ്മോസിസ് മൂലം ജെല്‍ കുതിര്‍ന്നു വീര്‍ക്കുന്നു. എന്നാല്‍ ലവണങ്ങള്‍ ചേര്‍ക്കുക വഴി ജെല്‍ വീര്‍ക്കുന്നതു കുറയ്ക്കാന്‍ സാധിക്കും.
തനുസ്തരത്തില്‍ ഒരു പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ അന്തരമുണ്ടാവുന്നു എന്നതാണ് മറ്റൊന്ന്.
തനുസ്തരത്തിന്റെ ഇരു ഭാഗത്തെയും അയോണിക സാന്ദ്രത തുല്യമല്ലാത്തതിനാലാണിത്.
കൊളോയ്ഡീയ രസതന്ത്രത്തിലും തുകല്‍, ജെലാറ്റിന്‍ എന്നിവയുടെ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും ഡോണന്‍ സമതുലിതാവസ്ഥ പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നു. ജൈവകോശ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളുടെ പഠനത്തിന് ഡോണന്‍ സമതുലിതാവസ്ഥാ സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ ഏറെ പ്രയോജനപ്രദമാണ്. കോശാന്തര്‍ഭാഗത്തെ സമതുലിതാവസ്ഥകള്‍ക്കും കോശവും കോശബാഹ്യപരിസ്ഥിതിയും തമ്മില്‍ നിലനില്ക്കുന്ന അയോണിക സന്തുലിതാവസ്ഥകള്‍ക്കും ഗുണാത്മക വിശദീകരണം ലഭ്യമാക്കുന്നതിന് ഈ സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ സഹായകമായിത്തീര്‍ന്നിട്ടുണ്ട്.
