Jakie są membrany octanu celulozy?
Membrany z octanu celulozy są błonowymi warstwami estru, złożonymi z celulozy z włókien roślinnych i różnej liczby grup acetylowych. Takie membrany pozwalają wodzie przepływać, nie dopuszczając do przenikania soli, dlatego są stosowane w procedurach sterylizacji na zimno i ultrafiltracji. Celuloza to łańcuch połączonych cząsteczek glukozy, a grupy acetylowe są małymi strukturami cząsteczek węgla, wodoru i tlenu. Membrany te są opisane jako asymetryczne, ponieważ mają gęstą skórę na swojej powierzchni, a pod nimi bardziej porowatą warstwę. Zarówno skóra, jak i nośnik składają się z chemicznie identycznego octanu celulozy, mimo że ich zewnętrzna struktura i wygląd są różne.
Ogólnie, membrany z octanu celulozy składają się z polimeru włóknistej celulozy, przy czym każda cząsteczka celulozy jest związana z dwiema lub trzema grupami acetylowymi ze źródła takiego jak kwas octowy. Te membrany mogą mieć tylko grupy diacetylowe lub triacetylowe związane z celulozą lub mogą mieć mieszaninę tych dwóch. Po połączeniu celulozy i kwasu octowego wraz z katalizatorem, takim jak kwas siarkowy, powstały film umieszcza się następnie w łaźni wodnej, która zmywa nadmiar kwasu octowego i tworzy asymetryczne warstwy w membranie. Chociaż membrany z octanu celulozy są tanie w produkcji i mogą łatwo filtrować chlorowaną wodę, w przeciwieństwie do innych rodzajów membran, mają ograniczoną zdolność do wytrzymywania ekstremalnych poziomów wodoru potenz (pH).
Oprócz skutecznego filtrowania soli, membrany z octanu celulozy nie wiążą łatwo cząsteczek organicznych i są dość silne, dlatego są doskonałym wyborem do filtrowania związków organicznych, takich jak białka i enzymy, w warunkach laboratoryjnych. Wytrzymałość tych membran sprawia, że są one przydatne do przechowywania białek w celu odzyskania podczas eksperymentów lub procesów, w których te substraty muszą zostać odzyskane, dlatego są one stosowane jako produkty do analizy żywności i produkty monitorowania środowiska. Właściwości membran z octanu celulozy mogą być jednak ograniczone w technikach laboratoryjnych wymagających obrazowania, ponieważ porowaty spód octanu celulozy ma tendencję do wchłaniania cieczy i staje się przezroczysty. Oznacza to, że określenie, jak dobrze błony te przylegają do innych powierzchni lub podłoży, takich jak białka, może być trudne.
Przezroczystość i wytrzymałość membran z octanu celulozy to dwie cechy, które doprowadziły do ich zastosowania jako folii w latach 30. XX wieku. Membrany te mają jednak tendencję do degradacji po wystawieniu na działanie kwasów lub ekstremalnego ciepła, co prowadzi do bezużytecznego filmu. Z tego powodu octan celulozy nie jest już powszechnym składnikiem błonowym, ale nadal jest stosowany w ultrafiltracji.