Department of Physiology, University of Minnesota, Minneapolis.
J Gen Physiol. 1944 May 20;27(5):433-49. doi: 10.1085/jgp.27.5.433.
硝棉膜的电化学行为(“活性”)取决于膜间存在的可离解的酸性基团。活性基团可以通过碱交换测量来确定。高碱交换容量总是与具有高“电化学活性”的制剂一起出现;中等和低碱交换容量既存在于电化学活性制剂中,也存在于非活性制剂中。观察到的碱交换容量取决于两个因素:硝棉的固有酸度(其平均当量重量)和硝棉的亚微观胶束结构。因此,比较各种硝棉制剂的碱交换容量及其固有酸度,可以得出关于不同制剂中胶束表面相对可用性的某些结论。
通过电滴定法测定各种硝棉制剂的固有酸度,即“酸值”。将处于酸性状态的硝棉(即在所有其他阳离子被 H(+)离子交换后),在有机溶剂混合物中用醇 KOH 滴定,使用醌氢醌电极。实验步骤的详细信息在论文中给出。酸值,以毫升 0.01N KOH 表示,每克干燥硝棉的用量,从高度纯化的低电化学活性硝棉制剂的 1.0 变化到高度氧化的高活性制剂的 3.3。具有约 1.5 的酸值(相当于约 67,000 的当量重量)在非活性商业制剂和相当活性的氧化制剂中都有发现。在交换时间为 48 小时后,相同制剂在纤维状态下的碱交换容量从最不活跃的制剂的 0.0013 毫升变化到最活跃的制剂的 0.26 毫升。0.01NNaOH 每克。干燥的硝棉。因此,在整个研究范围内,酸值仅以 1:3.3 的比例不同,而碱交换值的范围为 1:200。
在不活跃的制剂中,只有 1/770 的酸基可用于碱交换,而在最活跃的硝棉中,1/13 的酸基可用于碱交换,商业和醇纯化的氧化制剂中则介于这两个极端之间。
电化学活性制剂的高碱交换容量与其较高的酸值无关,而与其更开放的结构有关。这种结构差异归因于存在一小部分低分子量物质,它抑制了胶束的正常形成和排列。
对纤维状硝棉的短期碱交换实验表明,用于典型电化学膜功能的可用酸基数量可估计为典型电化学膜功能的可用酸基数量可估计为典型电化学膜功能的可用酸基数量的 50 到 1000 倍。据估计,即使是由最活跃的硝棉制备的膜,也只有不到 1/500 的酸基可用于典型的膜功能;对于不那么活跃的制剂,这个比例估计高达 1/1,000,000 或更高。