Laboratories of The Rockefeller Institute for Medical Research.
J Gen Physiol. 1920 Jan 20;2(3):255-71. doi: 10.1085/jgp.2.3.255.
经 1%明胶溶液处理一次的火棉胶膜,在随后的很长一段时间内(如果不是永久性的话),表现出与未经明胶处理的火棉胶膜不同的渗透行为。这种差异仅表现在那些倾向于使通过膜扩散的水分子带负电荷的电解质溶液中,即酸、酸式盐和带三价和四价阳离子的盐溶液;而这两种类型的膜对带正电荷的水分子扩散通过膜的盐和碱溶液的渗透行为是相同的。
当我们用火棉胶膜分离含有三价阳离子的盐溶液,例如 LaCl(3) 或 AlCl(3),从纯水中分离时,水迅速扩散到溶液中;而当火棉胶膜未经明胶处理时,水不会扩散到溶液中。
当我们用事先用明胶处理过的膜从纯水中分离酸溶液时,会发生负渗透;也就是说,实际上没有水分子可以扩散到溶液中,而溶液分子和一些水会扩散出来。当我们用未经明胶处理的火棉胶膜从纯水中分离酸溶液时,会发生正渗透;也就是说,水会迅速扩散到溶液中,阴离子的价数越高,扩散速度越快。
这些差异仅出现在电解质浓度范围内,在这个范围内,决定水分子通过膜扩散速度的力主要是电的;也就是说,在浓度从 0 到大约 M/16 的范围内。对于相同电解质的更高浓度,决定扩散速度的力是分子的,这两种类型的膜的渗透行为基本上是相同的。
两种类型的膜在渗透行为上的差异并不是由于膜对溶质的渗透性不同,因为已经证明酸通过这两种类型的膜以相同的速度扩散。
已经证明,两种类型的火棉胶膜对酸溶液和三价阳离子盐溶液的渗透行为的差异是由于在这些电解质的存在下,水以带负电荷的粒子的形式通过预先用明胶处理过的膜扩散,而以带正电荷的粒子的形式通过未经明胶处理的火棉胶膜扩散。
用干酪素、卵清蛋白、血白蛋白或豆白蛋白处理火棉胶膜,会使膜对三价或四价阳离子盐和酸的行为与用明胶处理时相同;而用卵清蛋白制备的蛋白胨、丙氨酸或淀粉处理膜则没有这种效果。