Was ist in der Chemie eine Salzbrücke?
Der Begriff Salzbrücke hat zwei unterschiedliche Verwendungen in der Chemie. Die ursprüngliche Verwendung beschrieb eine elektrisch leitende Gelgewerkschaft zwischen zwei Halbzellen einer Volta-Zelle im Bereich der Elektrochemie. Die zweite ist die Verwendung eines externen, leicht polaren Moleküls, um eine Brücke zwischen den Abschnitten eines Makromoleküls zu erzeugen, die sich ohne die Intervention einer Salzbrücke gegenseitig abwehren würde. Ein neues Feld, die supramolekulare Chemie seit etwa 1960, nutzt Salzbrücken, um hoch detaillierte Strukturen zu erstellen.
In einer Voltaikzelle, auch als galvanische Zelle bezeichnete Zelle, findet eine elektrochemische Reaktion an zwei getrennten physikalischen Stellen, die als Halbzellen bezeichnet werden, statt. In jeder halben Zelle tritt die Hälfte einer Oxidationsreduktion (Redox) auf. Alessandro Volta zeigte das Grundprinzip durch Stapel von Zink- und Silberscheiben, die durch Papierscheiben getrennt in Salzwasser, der Brücke, um 1800 getrennt wurden. Durch Stapel einiger dieser Zink-Brücken-Silber-Scheiben-Scheiben-Sets konnte er detEin elektrischer Schock, als er beide Enden gleichzeitig berührte. Ein Streifen jedes Metalls wurde in eine Lösung seines eigenen Metallions getaucht. Die beiden Streifen wurden durch Draht und die beiden Lösungen durch einen mit Salzwasser gefüllten porösen Keramikschlauch, der Salzbrücke, verbunden.
Wenn eine Salzbrücke nicht in einer Batteriezelle verwendet wird, erfolgt die Reaktion direkt und der Elektronenfluss kann nicht durch den Draht gerichtet werden. Die Salzbrücke führt nur die Ladung des Ions über seine Salzionen durch. Keine Ionen aus der Redoxreaktion durch die Brücke.
supramolekulare Chemie bietet einen innovativen Ansatz für den Bereich der Nanotechnologie. Nanoskalige Strukturen, 1 bis 100 Nanometer (0,00000004 bis 0,0000004 Zoll), werden typischerweise durch Aufhitzung größerer Strukturen unter Verwendung von Elektronenbombardierung hergestelltoder andere Techniken. Supramolekulare Chemie versucht, Strukturen zu schaffen, indem sie die Selbstorganisation der Natur nachahmt. Die Selbstorganisation tritt auf, wenn sich ein Makromolekül durch Hinzufügen grundlegender Komponenten in einem schrittweisen Verfahren baut. Es gewinnt neue Einheiten, was wiederum dazu führt
Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist durch einen Faltung- und Refaltprozess in der Zelle selbstorganisiert. Bei jeder Falte werden neue funktionelle Gruppen, Seitengruppen reaktiverer Atome, in eine Position der Anziehung oder Abstoßung gebracht. Wenn sich die Moleküle bewegen, damit die funktionellen Gruppen näher oder weiter voneinander entfernt sind, wird eine Falte hergestellt. Wasserstoffbindung, eine schwache intermolekulare oder im Fall von Makromolekülen eine schwache intramolekulare Anziehungskraft zwischen leicht negativen Hydroxylgruppen und leicht positiven Protonengruppen lenkt den Faltprozess.
manchmal eine Falt- oder Biegung benötigtentweder in einem natürlichen oder synthetischen Makromolekül an einem Ort auftreten, an dem milde abstoßende Kräfte existieren. Ein zweites kleines Molekül, die als Salzbrücke bezeichnet wird, kann sich an der richtigen Stelle ausrichten, an der es die gegnerischen Kräfte überbrücken kann. Anstatt die Falte zu öffnen, wird die Salzbrücke, wie der ungezügelte Abschnitt, die Lücke und die Cinches im Makromolekül festigt. Die Auswahl der Salzbrücke ist sehr anspruchsvoll; Eine genaue Anpassung ist physisch und verantwortlich. Supramolekulare Chemiker untersuchen natürliche Makromoleküle, um Salzbrücken beim Aufbau nützlicher Nanostrukturen zu verstehen und zu verwenden.