Laboratories of The Rockefeller Institute for Medical Research.
J Gen Physiol. 1923 Mar 20;5(4):479-504. doi: 10.1085/jgp.5.4.479.
研究表明,使明胶包裹的胶棉粒子混悬液沉淀所需的不同盐的浓度,实际上与从水溶液中沉淀明胶所需的相同盐的浓度相同。这两种效果都与围绕颗粒的双电层无关。
研究表明,在明胶的等电点,明胶包裹的胶棉粒子混悬液不稳定,而且之前已经表明明胶在等电点时溶解度最低。盐的添加增加了明胶在水中的溶解度以及明胶包裹的胶棉粒子在水中的混悬液的稳定性,这两种效果都随盐中离子的价态而增加。
后一种效果不是由于盐赋予明胶颗粒的任何电荷,因为电泳实验表明,像 NaCl、Na(2)SO(4)或 CaCl(2) 等盐在明胶的等电点时增加明胶的溶解度以及明胶包裹的胶棉粒子混悬液的稳定性,使颗粒在有效盐浓度下几乎不带电荷。
所有这些事实表明,明胶包裹的颗粒在水中的混悬液的稳定性取决于明胶在水中的溶解度;例如,取决于明胶分子中某些基团对水的化学亲和力。
尽管结晶卵白蛋白在水中高度溶解,但涂有结晶卵白蛋白的胶棉颗粒的稳定性并不取决于白蛋白分子对水的亲和力,而是几乎完全取决于每个颗粒周围的双电层。一旦这个双电层的 PD 降至 13 毫伏以下,混悬液就不再稳定。
涂有真正卵白蛋白的胶棉颗粒混悬液稳定性的临界电势与涂有煮沸(变性)卵清的颗粒相同。由于加热过程中,卵白蛋白失去了在水中的溶解度,因此可以推断,当卵白蛋白在胶棉等固体颗粒周围形成薄膜时,它也会发生同样的变化。
电解质对涂有酪蛋白或豆白蛋白的胶棉颗粒混悬液稳定性的影响与涂有卵白蛋白的胶棉颗粒混悬液相似。然而,实验由于以下事实而变得复杂:在等电点附近,CaCl(2) 甚至 NaCl 在约 M/2 或 1 M 的浓度下再次引起混悬液沉淀,而更高的浓度可能再次引起沉淀。后一种效果与双电层无关,但可能属于溶解度现象。
这些实验使我们能够更明确地定义胶体的一般保护作用的条件。保护胶体必须能够在悬浮颗粒的表面形成持久的薄膜,构成薄膜的分子必须对溶剂分子有更高的吸引力,而不是对彼此的吸引力;换句话说,它们必须具有真正的溶解度。只有在这种情况下,它们才能防止低浓度电解质对仅由双电层的高电势保持悬浮状态的颗粒的沉淀作用。因此,保留了分子对水的吸引力的明胶薄膜具有一般的保护作用,而似乎在形成薄膜时失去了对水的吸引力的结晶卵白蛋白、酪蛋白和豆白蛋白,则仅在本文所述的有限条件下具有保护作用。