ในวิชาเคมีสะพานเกลือคืออะไร?

คำว่าสะพานเกลือมีประโยชน์สองอย่างที่แตกต่างในด้านเคมี การใช้งานเดิมอธิบายถึงการรวมตัวของเจลนำไฟฟ้าระหว่างเซลล์ครึ่งสองของเซลล์ voltaic ในด้านเคมีไฟฟ้า อย่างที่สองคือการใช้โมเลกุลขั้วโลกภายนอกเล็กน้อยเพื่อสร้างสะพานระหว่างส่วนของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่จะผลักกันซึ่งไม่ได้มีการแทรกแซงจากสะพานเกลือ สนามเคมีโมเลกุลใหม่ในการพัฒนาภาคปฏิบัติตั้งแต่ปี 2503 ใช้ประโยชน์จากสะพานเกลือเพื่อสร้างโครงสร้างที่มีรายละเอียดสูง

ในเซลล์ voltaic หรือที่เรียกว่าเซลล์กัลวานิคปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นในตำแหน่งทางกายภาพสองแห่งที่เรียกว่าครึ่งเซลล์ ครึ่งหนึ่งของปฏิกิริยาออกซิเดชันลด (รีดอกซ์) เกิดขึ้นในแต่ละเซลล์ครึ่ง Alessandro Volta แสดงให้เห็นถึงหลักการพื้นฐานโดยการวางแผ่นดิสก์สังกะสีและซิลเวอร์โดยแยกด้วยกระดาษดิสก์ที่อิ่มตัวในน้ำเค็มสะพานในราว ๆ ปี 1800 ด้วยการซ้อนชุดดิสก์สังกะสีบริดจ์เงินจำนวนมากเหล่านี้เขาสามารถตรวจจับไฟฟ้าช็อตได้ เมื่อเขาสัมผัสปลายทั้งสองพร้อมกัน

เซลล์แบตเตอรี่ที่แท้จริงสร้างขึ้นในปี 1836 โดย John Frederick Daniell ซึ่งใช้สังกะสีและทองแดง แถบโลหะแต่ละอันถูกจุ่มลงในสารละลายของไอออนโลหะของตัวเอง แถบทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยลวดและโซลูชันทั้งสองโดยท่อเซรามิกที่มีรูพรุนซึ่งเต็มไปด้วยน้ำเกลือสะพานเกลือ

หากสะพานเกลือไม่ได้ถูกใช้งานในเซลล์แบตเตอรี่ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นโดยตรงและการไหลของอิเล็กตรอนจะไม่สามารถส่งผ่านลวดได้ สะพานเกลือดำเนินการประจุไอออนผ่านอิออนของเกลือเท่านั้น ไม่มีไอออนจากปฏิกิริยารีดอกซ์เดินทางผ่านสะพาน

เคมี Supramolecular เป็นวิธีการใหม่ในสาขานาโนเทคโนโลยี โครงสร้างนาโนสเกล 1 ถึง 100 นาโนเมตร (0.00000004 ถึง 0.0000004 นิ้ว) โดยทั่วไปแล้วจะถูกสร้างขึ้นโดยการทำลายโครงสร้างขนาดใหญ่โดยใช้การทิ้งระเบิดอิเล็กตรอนหรือเทคนิคอื่น ๆ เคมี supramolecular พยายามที่จะสร้างโครงสร้างโดยการเลียนแบบวิธีการชุมนุมของธรรมชาติ การประกอบตัวเองเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลขนาดใหญ่สร้างตัวเองโดยการเพิ่มส่วนประกอบพื้นฐานในขั้นตอนที่ชาญฉลาด มันเพิ่มหน่วยใหม่ซึ่งจะทำให้โมเลกุลพับและงอเพื่อดึงดูดและยึดติดกับองค์ประกอบถัดไปในที่สุดก็บรรลุโครงสร้างที่แม่นยำและสามมิติ

Deoxyribonucleic acid (DNA) ประกอบตัวเองในเซลล์โดยกระบวนการพับและพับอีกครั้ง เมื่อทำการพับแต่ละครั้งกลุ่มการทำงานใหม่กลุ่มด้านข้างของอะตอมที่มีปฏิกิริยามากขึ้นจะอยู่ในตำแหน่งที่ดึงดูดหรือผลักกัน ในขณะที่โมเลกุลเคลื่อนที่เพื่อให้กลุ่มการทำงานอยู่ใกล้หรือไกลออกไปจะมีการพับ พันธะไฮโดรเจน, โมเลกุลที่อ่อนแอหรือในกรณีของ macromolecules, แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอระหว่างกลุ่มไฮดรอกซิลลบเล็กน้อยและกลุ่มโปรตอนที่เป็นบวกเล็กน้อยนำกระบวนการพับ

ในบางครั้งการพับหรืองอจะต้องเกิดขึ้นในโมเลกุลขนาดใหญ่ตามธรรมชาติหรือสังเคราะห์ในสถานที่ที่มีแรงผลักที่น่ารังเกียจอยู่เล็กน้อย โมเลกุลขนาดเล็กก้อนที่สองที่เรียกว่าสะพานเกลืออาจจัดตำแหน่งตัวเองในตำแหน่งที่ถูกต้องซึ่งสามารถเชื่อมต่อกองกำลังฝ่ายตรงข้ามได้ แทนที่จะผลักแผ่นพับออกให้เปิดอย่างที่ในส่วนที่ไม่มีรอยบากสะพานเกลือจะทำให้ช่องว่างและความแน่นในโมเลกุลของแมคโครโมเลกุลกระชับขึ้น การเลือกสะพานเกลือนั้นมีความต้องการอย่างมาก ต้องมีขนาดที่พอดีทั้งทางร่างกายและในการกระจายประจุ นักเคมีโมเลกุลโมเลกุลศึกษาโมเลกุลขนาดใหญ่ของธรรมชาติเพื่อทำความเข้าใจและใช้สะพานเกลือในการสร้างโครงสร้างนาโนที่เป็นประโยชน์