U kemiji, što je slani most?

Izraz solni most ima dvije različite namjene u kemiji. Izvorna uporaba opisala je električno vodljiv spoj gela između dvije polustanice naponske ćelije u području elektrokemije. Drugi je korištenje vanjske, blago polarne molekule za stvaranje mosta između dijelova makromolekule koji bi se međusobno odbijali bez intervencije mosta soli. Novo područje, supramolekularna kemija, u praktičnom razvoju od otprilike 1960. godine, koristi prednosti solnih mostova za stvaranje visoko detaljnih struktura.

U naponskoj ćeliji, koja se također naziva galvanska ćelija, elektrokemijska reakcija se odvija na dva odvojena fizička mjesta koja se nazivaju polustanice. Polovica reakcije oksidacije-redukcije (redox) događa se u svakoj polustanici. Alessandro Volta je demonstrirao osnovni princip slaganjem diskova od cinka i srebra, odvojenih papirnatim diskovima zasićenim slanom vodom, na mostu oko 1800. Slaganjem nekoliko ovih kompleta diskova s ​​cinkovim mostom i srebrom, uspio je otkriti električni udar kad je dodirnuo oba kraja istovremeno.

Pravu baterijsku ćeliju konstruirao je 1836. John Frederick Daniell, koji je koristio cink i bakar. Traka svakog metala umočena je u otopinu vlastitog metalnog iona. Dvije trake bile su povezane žicom, a dvije otopine poroznom keramičkom cijevi ispunjenom slanom vodom, slanim mostom.

Ako se solni most ne koristi u baterijskoj ćeliji, reakcija se događa izravno, a protok elektrona ne može se usmjeriti kroz žicu. Solni most provodi samo naboj na ion preko svojih iona soli. Niti ioni iz redoks reakcije ne putuju kroz most.

Supramolekularna kemija pruža inovativan pristup području nanotehnologije. Nanosmjerne strukture, od 1 do 100 nanometara (0.00000004 do 0.0000004 inča), obično se izrađuju smanjenjem većih struktura korištenjem bombardiranja elektronom ili drugim tehnikama. Supramolekularna kemija pokušava stvoriti strukture oponašajući prirodni način samosastavljanja. Samosastavljanje se događa kada se makromolekula izgrađuje dodavanjem osnovnih komponenti u postupnom postupku. Dobiva nove jedinice, što zauzvrat uzrokuje da se molekula savija i savija na način da privuče i veže sljedeću komponentu, postižući konačno preciznu, trodimenzionalnu strukturu.

Deoksiribonukleinska kiselina (DNK) se samosastavlja u stanici postupkom savijanja i ponovnog savijanja. Kako se svaki nabor stvara, nove funkcionalne skupine, bočne skupine reaktivnijih atoma, stavljaju se u položaj privlačnosti ili odbijanja. Kako se molekule pomiču kako bi omogućile funkcionalnim skupinama da budu bliže ili dalje jedna od druge, nastaje nabor. Vodikova veza, slaba intermolekularna, ili, u slučaju makromolekula, slaba intramolekularna privlačnost između blago negativnih hidroksilnih skupina i blago pozitivnih protonskih skupina usmjerava proces savijanja.
Ponekad se u prirodnoj ili sintetskoj makromolekuli mora dogoditi nabor ili savijanje na mjestu gdje postoje blage sile odbijanja. Druga mala molekula, nazvana most soli, može se poravnati na ispravnom mjestu, gdje može premostiti suprotstavljene sile. Umjesto otvaranja pregiba, kao što to čini nepremošćeni dio, most soli zateže prazninu i učvršćuje u makromolekuli. Izbor slanog mosta je vrlo zahtjevan; potrebno je točno pristajanje fizički i u raspodjeli naboja. Supramolekularni kemičari proučavaju prirodne makromolekule kako bi razumjeli i koristili solne mostove u izgradnji korisnih nanostruktura.