Co je solný most v chemii?
Termín slaný most má dvě různá použití v chemii. Původní použití popisovalo elektricky vodivé gelové spojení mezi dvěma poločlánky voltaického článku v oblasti elektrochemie. Druhým je použití vnější, mírně polární molekuly k vytvoření můstku mezi sekcemi makromolekuly, které by se navzájem odpuzovaly bez zásahu solného můstku. Nové pole, supramolekulární chemie, v praktickém vývoji od roku 1960, využívá slané mosty k vytvoření vysoce detailních struktur.
Ve voltaickém článku, který se také nazývá galvanický článek, probíhá elektrochemická reakce ve dvou samostatných fyzických polohách, které se nazývají poločlánky. Polovina oxidačně-redukční (redoxní) reakce se vyskytuje v každé polovině buňky. Alessandro Volta demonstroval základní princip stohováním zinekových a stříbrných disků, oddělených papírovými disky nasycenými ve slané vodě, mostem, asi v roce 1800. Stohováním několika z těchto zinkových můstků-stříbrných diskových sad byl schopen detekovat elektrický šok když se dotkl obou konců současně.
Skutečný bateriový článek postavil v roce 1836 John Frederick Daniell, který používal zinek a měď. Pruh každého kovu byl ponořen do roztoku vlastního kovového iontu. Oba proužky byly spojeny drátem a oba roztoky porézní keramickou trubicí naplněnou slanou vodou, solným můstkem.
Pokud se v bateriovém článku nepoužije solný můstek, reakce nastane přímo a tok elektronů nemůže být veden drátem. Solný můstek vede pouze náboj iontu přes jeho slané ionty. Mostem neprocházejí žádné ionty z redoxní reakce.
Supramolekulární chemie poskytuje inovativní přístup v oblasti nanotechnologií. Struktury nanočástic, 1 až 100 nanometrů (0,00000004 až 0,0000004 palců), se obvykle vyrábějí zúžením větších struktur pomocí bombardování elektronem nebo jinými technikami. Supramolekulární chemie se pokouší vytvořit struktury napodobováním přirozeného způsobu sebepojetí. K vlastnímu sestavení dochází, když se makromolekula vytvoří sama přidáním základních komponent v postupném postupu. Získává nové jednotky, což zase způsobuje, že se molekula ohýbá a ohýbá tak, aby přitahovala a spojovala další složku, a nakonec dosáhla přesné, trojrozměrné struktury.
Kyselina deoxyribonukleová (DNA) se v buňce samovolně sestavuje skládáním a opětovným skládáním. Po vytvoření každého záhybu se nové funkční skupiny, postranní skupiny reaktivnějších atomů, uvedou do polohy přitažlivosti nebo odporu. Když se molekuly pohybují, aby umožnily funkční skupiny být blíže nebo dále od sebe, vytvoří se záhyb. Vodíková vazba, slabá intermolekula nebo, v případě makromolekul, slabá intramolekulární přitažlivost mezi mírně negativními hydroxylovými skupinami a mírně pozitivními protonovými skupinami řídí skládací proces.
Občas se musí vyskytnout ohyb nebo ohyb v přírodní nebo syntetické makromolekule v místě, kde existují mírné odpudivé síly. Druhá malá molekula, zvaná solný můstek, se může zarovnat na správném místě, kde může přemostit protilehlé síly. Namísto toho, aby se otevřel záhyb, jak to dělá neomezená sekce, solný můstek utáhne mezeru a skály v makromolekule. Výběr solného mostu je velmi náročný; fyzicky a v rozdělení poplatků je vyžadováno přesné uložení. Supramolekulární chemici studují přírodní makromolekuly k pochopení a použití slaných můstků při konstrukci užitečných nanostruktur.