Chemijoje, kas yra druskos tiltas?

Terminas druskos tiltas chemijoje vartojamas dviem skirtingais būdais. Pradinis panaudojimas elektrochemijos srityje apibūdino elektrai laidžią gelio jungtį tarp dviejų voltinio elemento pusinių elementų. Antrasis – išorinės, šiek tiek polinės molekulės panaudojimas, kad būtų sukurtas tiltas tarp makromolekulės sekcijų, kurios atstumtų viena kitą be druskos tiltelio įsikišimo. Nauja sritis, supramolekulinė chemija, praktiškai vystoma maždaug nuo 1960 m., naudoja druskos tiltelius, kad sukurtų labai detalias struktūras.

Voltiniame elemente, dar vadinamame galvaniniu elementu, elektrocheminė reakcija vyksta dviejose atskirose fizinėse vietose, vadinamose puselementais. Pusė oksidacijos-redukcijos (redokso) reakcijos vyksta kiekvienoje pusėje. Alessandro Volta apie 1800 m. pademonstravo pagrindinį principą, sudėdamas cinko ir sidabro diskus, atskirtus sūriame vandenyje prisotintus popieriniais diskais, tiltą. Sudėdamas kelis iš šių cinko tilto ir sidabro diskų rinkinių, jis sugebėjo aptikti elektros smūgį. kai palietė abu galus vienu metu.

Tikrą baterijos elementą 1836 m. sukonstravo Johnas Frederickas Daniellas, kuris naudojo cinką ir varį. Kiekvieno metalo juostelė buvo panardinta į savo metalo jonų tirpalą. Dvi juostos buvo sujungtos viela, o du tirpalai – porėtu keraminiu vamzdeliu, pripildytu sūraus vandens – druskos tilteliu.

Jei akumuliatoriaus elemente nenaudojamas druskos tiltelis, reakcija vyksta tiesiogiai ir elektronų srautas negali būti nukreiptas per laidą. Druskos tiltas per druskos jonus atlieka tik jono krūvį. Jokie jonai iš redokso reakcijos nekeliauja per tiltą.

Supramolekulinė chemija suteikia naujovišką požiūrį į nanotechnologijų sritį. Nano mastelio struktūros, nuo 1 iki 100 nanometrų (0.00000004 iki 0.0000004 colio), paprastai gaminamos suardant didesnes struktūras naudojant elektronų bombardavimą ar kitus metodus. Supramolekulinė chemija bando sukurti struktūras, imituodama gamtos savaiminio surinkimo būdą. Savęs surinkimas įvyksta, kai makromolekulė susikuria pati, pridedant pagrindinius komponentus laipsniškai. Jis įgyja naujų vienetų, o tai savo ruožtu priverčia molekulę susilankstyti ir lenkti taip, kad pritrauktų ir surištų kitą komponentą, galiausiai pasiekdama tikslią trimatę struktūrą.

Dezoksiribonukleorūgštis (DNR) savaime susirenka ląstelėje sulankstymo ir pakartotinio sulankstymo proceso metu. Sudarant kiekvieną raukšlę, naujos funkcinės grupės, šoninės labiau reaktyvių atomų grupės, patenka į traukos arba atstumimo padėtį. Molekulėms judant, kad funkcinės grupės būtų arčiau arba toliau viena nuo kitos, susidaro raukšlė. Vandenilio ryšys, silpnas tarpmolekulinis arba, makromolekulių atveju, silpnas intramolekulinis potraukis tarp šiek tiek neigiamų hidroksilo grupių ir šiek tiek teigiamų protonų grupių, nukreipia lankstymo procesą.
Kartais natūralioje arba sintetinėje makromolekulėje turi atsirasti raukšlė arba lenkimas toje vietoje, kur yra silpnos atstumiančios jėgos. Antroji maža molekulė, vadinama druskos tilteliu, gali išsilyginti tinkamoje vietoje, kur gali sujungti priešingas jėgas. Užuot stumdęs raukšlę, kaip daro nesujungta sekcija, druskos tiltelis sutraukia tarpą ir suspaudžia makromolekulę. Druskos tilto pasirinkimas yra labai sudėtingas; reikalingas tikslus fizinis ir krūvio paskirstymas. Supramolekuliniai chemikai tiria natūralias makromolekules, kad suprastų ir panaudotų druskos tiltelius kuriant naudingas nanostruktūras.