Nernst-Planck-Gleichung

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 <math>\mathbf{J}</math>:

<math>\mathbf{J} = - D \left( \nabla \ c - \frac{c z e}{kT} \mathbf{E}\right)</math>

mit

dem Diffusionskoeffizienten <math>D</math>
dem Nabla-Operator <math>\nabla</math>
der Konzentration <math>c</math>
der Valenz <math>z</math>
der äußeren elektrischen Feldstärke <math>\mathbf{E}</math>
der Boltzmann-Konstante <math>k</math>
der 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

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.