Cosa sono le membrane in acetato di cellulosa?
Le membrane di acetato di cellulosa sono strati di film di un estere, composti dalla cellulosa di fibre vegetali e da un numero variabile di gruppi acetilici. Tali membrane consentono all'acqua di passare, evitando che i sali li pervadano, quindi vengono utilizzate nelle procedure di sterilizzazione a freddo e ultrafiltrazione. La cellulosa è una catena di molecole di glucosio collegate e i gruppi acetilici sono piccole strutture di molecole di carbonio, idrogeno e ossigeno. Queste membrane sono descritte come asimmetriche, perché hanno una pelle densa sulla loro superficie con uno strato più poroso sotto di esse. Sia la pelle che il supporto sono composti da acetato di cellulosa chimicamente identico, anche se la loro struttura esterna e l'aspetto sono diversi.
Generalmente, le membrane di acetato di cellulosa sono composte da un polimero di cellulosa fibrosa, con ciascuna molecola di cellulosa legata a due o tre gruppi acetilici da una fonte come l'acido acetico. Queste membrane potrebbero avere solo gruppi diacetilici o triacetilici legati alla cellulosa, oppure potrebbero avere una miscela dei due. Dopo che la cellulosa e l'acido acetico sono combinati, insieme a un catalizzatore come l'acido solforico, il film risultante viene quindi posto in un bagno d'acqua, che lava via l'acido acetico in eccesso e crea gli strati asimmetrici nella membrana. Sebbene le membrane in acetato di cellulosa siano economiche da produrre e possano facilmente filtrare acqua clorata, a differenza di altri tipi di membrane, sono limitate nella loro capacità di resistere a livelli estremi di idrogeno potenziante (pH).
Oltre a filtrare efficacemente i sali, le membrane in acetato di cellulosa non legano facilmente le molecole organiche e sono abbastanza forti, quindi sono una scelta eccellente per filtrare composti organici come proteine ed enzimi in un ambiente di laboratorio. La forza di queste membrane le rende utili per trattenere le proteine per il recupero durante esperimenti o processi in cui questi substrati devono essere recuperati, motivo per cui vengono utilizzati come prodotti di analisi degli alimenti e prodotti di monitoraggio ambientale. Le proprietà delle membrane di acetato di cellulosa possono essere limitanti nelle tecniche di laboratorio che richiedono imaging, tuttavia, poiché la parte inferiore porosa dell'acetato di cellulosa tende ad assorbire liquidi e diventa trasparente. Ciò significa che può essere difficile determinare in che misura queste membrane aderiscono ad altre superfici o a substrati come le proteine.
La trasparenza e la resistenza delle membrane in acetato di cellulosa sono due qualità che hanno portato al loro uso come film negli anni '30. Queste membrane, tuttavia, tendono a degradarsi se esposte ad acidi o a calore estremo, portando a film inutilizzabili. Per questo motivo, l'acetato di cellulosa non è più un componente comune del film, ma ha continuato ad essere utilizzato nell'ultrafiltrazione.