화학에서 소금 다리는 무엇인가?

소금 다리라는 용어는 화학에서 두 가지 용도가 있습니다. 원래의 사용은 전기 화학 분야에서 전기 셀의 두 반쪽 셀 사이의 전기 전도성 겔 조합을 설명했습니다. 두 번째는 소금 다리의 개입없이 서로 격퇴하는 거대 분자의 부분 사이에 다리를 만들기 위해 외부의 약간 극성 인 분자를 사용하는 것입니다. 새로운 분야 인 초분자 화학은 1960 년 이래로 실용적인 발전으로 소금 다리를 이용하여 매우 상세한 구조를 만듭니다.

전기 전지 (galvanic cell)라고도 불리는 전기 세포에서 전기 화학 반응은 반 세포 (half-cells)라고 불리는 두 개의 물리적 위치에서 발생합니다. 산화 - 환원 (산화 - 환원) 반응의 반은 각각의 하프 - 셀에서 일어난다. 알레산드로 볼타 (Alessandro Volta)는 아연과은 디스크를 쌓아서 소금물에 포화 된 종이 디스크 (다리)를 약 1800 년에 쌓아서 기본 원리를 보여주었습니다.이 아연 브리지은 디스크 세트를 여러 개 쌓아 전기 충격을 감지 할 수있었습니다 그가 양 끝에 동시에 닿았을 때.

진정한 배터리 셀은 1836 년 John Frederick Daniell이 아연과 구리를 사용하여 제작했습니다. 각 금속 스트립을 자체 금속 이온 용액에 침지시켰다. 두 개의 스트립은 철사로 연결되었고 두 용액은 소금물로 채워진 다공성 세라믹 튜빙으로 연결되었습니다.

소금 다리가 배터리 셀에 사용되지 않으면 반응이 직접 일어나고 전자 흐름이 와이어를 통해 전달 될 수 없습니다. 소금 다리는 소금 이온을 통해 이온의 전하만을 전도합니다. 산화 환원 반응의 이온은 다리를 통과하지 않습니다.

초분자 화학은 나노 기술 분야에 혁신적인 접근법을 제공합니다. 1 ~ 100 나노 미터 (nanoscale structures)는 일반적으로 전자 폭격 (electron bombardment) 또는 다른 기술을 사용하여 더 큰 구조물을 깎아내어 제작됩니다. 초분자 화학은 자연의 자기 조립 방식을 모방하여 구조를 만들려고 시도합니다. 자기 조립은 단계별 절차로 기본 구성 요소를 추가하여 고분자가 스스로를 형성 할 때 발생합니다. 그것은 새로운 단위를 얻게되고, 그 결과 분자는 다음 구성 요소를 끌어 당겨 결합하는 방식으로 접히고 구부러져 최종적으로 정확한 3 차원 구조를 갖게됩니다.

데 옥시 리보 핵산 (DNA)은 폴딩 및 리 폴딩 과정을 통해 세포 내에서 자체 조립됩니다. 각 폴드가 만들어지면 새로운 반응성 그룹 인 반응성이 더 큰 원자 그룹이 인력 또는 반발력의 위치에 놓입니다. 분자가 기능적 그룹이 더 가깝게 또는 멀리 떨어져 있도록 움직이면 접힘이 만들어집니다. 수소 결합, 약한 분자간 또는 거대 분자의 경우 약 음이온 수산기와 약간 양성인 양성자 그룹 사이의 약한 분자 내 인력은 폴딩 과정을 지시합니다.

때로는 약한 반발력이있는 곳에서 자연 또는 합성 거대 분자에서 접히거나 구부러져 야합니다. 소금 다리라고 불리는 두 번째 작은 분자는 반대 지점의 힘을 가교 할 수있는 정확한 지점에 정렬 될 수 있습니다. 접힌 부분을 개방하는 대신, 브리징되지 않은 부분이 그러 하듯이 소금 다리는 틈을 좁히고 거대 분자를 끼워 넣습니다. 소금 다리의 선택은 매우 까다 롭습니다. 물리적 및 전하 분포에서 정확한 맞춤이 요구됩니다. 초분자 화학자들은 자연 고분자를 연구하여 단점에서 소금 다리를 이해하고 사용합니다.