Hva er celluloseacetatmembraner?

Celluloseacetatmembraner er filmlag av en ester, sammensatt av plantefibercellulose og et varierende antall acetylgrupper. Slike membraner tillater vann å slippe gjennom mens salter forhindrer dem, så de brukes i kaldsteriliserings- og ultrafiltreringsprosedyrer. Cellulose er en kjede av koblede glukosemolekyler, og acetylgrupper er små strukturer av karbon, hydrogen og oksygenmolekyler. Disse membranene beskrives som asymmetriske, fordi de har en tett hud på overflaten med et mer porøst lag under seg. Både huden og bæreren er sammensatt av kjemisk identisk celluloseacetat, selv om deres ytre struktur og utseende er forskjellig.

Generelt består celluloseacetatmembraner av en polymer av fibrøs cellulose, hvor hvert cellulosemolekyl er bundet til enten to eller tre acetylgrupper fra en kilde så som eddiksyre. Disse membranene kan ha bare diacetyl- eller triacetylgrupper bundet til cellulose, eller de kan ha en blanding av de to. Etter at cellulose og eddiksyre er kombinert, sammen med en katalysator som svovelsyre, blir den resulterende filmen deretter plassert i et vannbad, som vasker overflødig eddiksyre og skaper de asymmetriske lag i membranen. Selv om celluloseacetatmembraner er rimelige å produsere og lett kan filtrere klorert vann, i motsetning til andre typer membraner, er de begrenset i sin evne til å motstå ekstreme nivåer av potenshydrogen (pH).

I tillegg til effektiv filtrering av salter, binder celluloseacetatmembraner ikke organiske molekyler lett og er ganske sterke, så de er et utmerket valg for filtrering av organiske forbindelser som proteiner og enzymer i laboratorieomgivelser. Styrken til disse membranene gjør dem nyttige for å holde proteiner for utvinning under eksperimenter eller prosesser der disse underlagene må hentes, og det er derfor de blir brukt som matanalyseprodukter og miljøovervåkingsprodukter. Egenskapene til celluloseacetatmembraner kan imidlertid være begrensende i laboratorieteknikker som krever avbildning, fordi den porøse undersiden av celluloseacetatet har en tendens til å absorbere væsker og blir gjennomsiktig. Dette betyr at det kan være vanskelig å bestemme hvor godt disse membranene fester seg til andre overflater eller til underlag som proteiner.

Gjennomsiktigheten og styrken til celluloseacetatmembraner er to kvaliteter som førte til at de ble brukt som film på 1930-tallet. Disse membranene har imidlertid en tendens til å brytes ned når de utsettes for syrer eller ekstrem varme, noe som fører til ubrukelig film. Av denne grunn er celluloseacetat ikke lenger en vanlig filmkomponent, men den har fortsatt brukt i ultrafiltrering.