ギブス・ドナン効果

ギブス・ドナン効果（ドナン効果、ドナン法則、ドナン平衡、ギブス・ドナン平衡とも呼ばれる）は、半透膜付近の荷電粒子の挙動を表す名称で、膜の両側に均等に分布しないことがある。^{[ 1 ]} 通常の原因は、膜を通過できない別の荷電物質の存在であり、その結果、不均一な電荷が生じる。^{[ 2 ]}例えば、血漿中の大きな陰イオン性タンパク質は毛細血管壁を透過しない。小さな陽イオンはタンパク質に引き寄せられるが結合しないため、小さな陰イオンは小さな陽イオンよりも容易に陰イオン性タンパク質から離れて毛細血管壁を通過する。

このように、一部のイオン種は障壁を通過できるが、他のイオン種は通過できない。溶液はゲルやコロイド、電解質溶液などであり、ゲル間、あるいはゲルと液体間の相境界も選択的な障壁として機能する。このような2つの溶液間に生じる電位差はドナン電位と呼ばれる。

この効果は、1878年にそれを提唱したアメリカ人のジョサイア・ウィラード・ギブスと、 1911年にそれを実験的に研究したイギリスの化学者フレデリック・G・ドナンにちなんで名付けられました^{。[ 3 ]}

ドナン平衡は、MowとLaiによって提案された関節軟骨の三相モデル^{[ 4 ]} 、電気化学燃料電池、透析において顕著である。

ドナン効果とは、溶解した血漿タンパク質に結合した陽イオン（Na ⁺およびK ^{+ ）に起因する走性圧のことである。}

膜の片側に荷電した不透過性イオン（例えばタンパク質）が存在すると、透過性荷電イオンの分布が非対称になる。平衡状態におけるギブス・ドナン方程式（透過性イオンがNa ⁺とCl-^であると仮定）：$${\displaystyle [{\text{Na}}^{+}]_{\alpha }[{\text{Cl}}^{-}]_{\alpha }=[{\text{Na}}^{+}]_{\beta }[{\text{Cl}}^{-}]_{\beta }}$$同様に、$${\displaystyle {\frac {[{\text{Na}}^{+}]_{\alpha }}{[{\text{Na}}^{+}]_{\beta }}}={\frac {[{\text{Cl}}^{-}]_{\beta }}{[{\text{Cl}}^{-}]_{\alpha }}}}$$

• 化学平衡
• ネルンスト方程式
• 二重層（生物学）
• 浸透圧
• 拡散平衡

• IUPAC化学用語便覧第2版（1997年）
• ヴァン・C・モウ著『整形外科の基礎バイオメカニクスとメカノバイオロジー』第2版、リッピンコット・ウィリアムズ＆ウィルキンス社、フィラデルフィア、2005年
• Mapleson WW「平衡透析におけるドナン平衡がpHに及ぼす影響の計算」『薬理学的方法ジャーナル』1987年5月号。

• ギブス・ドナン効果シミュレーター
• 観測された膠質浸透圧値と予測された膠質浸透圧値の差