Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
72
TEKNISK TIDSKRIFT
13 april 1929
I systemet: gelatin—-HCl, som befinner sig i
jämvikt, sattes jonkoncentrationerna på utsidan
[H+J = [C1-] = x.
Gelstrukturens värden äro
[H+j = [Cl~] = y, som representerar
HCl i gelatinet, vidare
[GH+j = [Gel] = [Cl~] = z,
vilket värde representerar gelatinkloridens
koncentration. Följaktligen är gelstrukturens totala
klor-jonkoncentration given:
[Cl"] = y + z.
Donnans teori fordrar nu att produkten av
diffu-sibla joner (HCl) skall vara densamma i båda
faserna.
Således fås ekvationen:
x2 = y(y + z)................... (1)
I denna ekvation märkes på vänstra sidan
produkten av lika faktorer, under det att på den högra
stålen produkt av olika faktorer. Från ett enkelt
arit-metriskt axiom följer att summan av de olika
faktorerna måste vara större än summan av de lika
faktorerna.
Således:
2 y + z > 2 x,
eller, om överskottet av diffusibla joner i gelatinet
relativt till den yttre fasen betecknas med e, så fås
likheten
2y + z = 2x-fe ............... (2).
Från ekvationerna (1) och (2) härledes sedan
formeln
e = — 2 x + V’fx2 + t? ......... (3).
Av denna ekvation framgår att med stigande x,
dvs. ökning i syregraden, värdet av e genomlöper
ett maximum och sedan åter avtager. Härmed fås
således ett matematiskt uttryck för observationen
att med tilltagande syrekoncentration ett
svällnings-maximum uppnås. . Samma resonemang är tillämpligt
på systemet gelatin—alkalier, då gelatin och protein
i allmänhet äro amfotärer. Minimum i
svällnings-kurvan förefinnes i den isoelektriska punkten, där
joniseringstendensen är minst, och vilken bestämmes
av värdena på proteinets sura och basiska
hydrolyskonstanter. För gelatin ligger denna punkt vid ett
pH-värde av 4,8, under det att kollagenet visar pH
från 5 till 5,5. Läget av den isoelektriska punkten
är nämligen beroende på proteinets föregående
behandling.
Som nämnts äro förhållandena för gelatinsystemet
helt olika dem som förekomma i det Donnanska
systemet. Jonerna i lösningen inne i gelen röna intet
mekaniskt hinder för diffusion ut i den yttre
lösningen. Det geniala i de Procter—Wilsonska
idéerna ligger i tankeexperiment att dessa joner hållas
tillbaka från utflykter i ytterfasen genom an
jonernas attraktion av den positivt laddade
gelatinkomplexen som är förankrad i gelatin aggregat et.
Resultatet blir en kraft som söker att draga anjonerna ut
i den yttre lösningen. Nu följer gelatingelen Hookes
lag upp till elasticitetsgränsen, och volymökningen
är direkt proportionell mot överskottet av gelens
jonkoncentration jämfört med den yttre fasen. I och
för kvantitativ behandling är kännedomen om två
konstanter nödvändig, nämligen gelatinkloridens hy-
drolyskonstant och proteinstrukturens
elasticitetsmodul. Med tillhjälp av dessa konstanter kunna
rent termodynamiskt en hel del intressanta
ekvationer härledas. Procter bestämde fördelningen av
HCl i bunden och fri form i gelatinet genom enkla
titreringar och likaså syrekoncentrationen vid jämvikts
inträdande i den yttre fasen. Hans experimentella
värden stämma överraskande väl överens med de
teoretiska. Wilsons termo dynamiska behandling av
HCl-gelatinsystemet visar också en slående
överensstämmelse mellan beräknade och erhållna värden för
svällningsgraden och jonfördelningen mellan de båda
faserna.
Detta Procter—Wilsons pionjärarbete lade icke
endast grunden till den nya läderkemien utan det
har också haft en vittgående och rikt befruktande
inverkan på många skenbart vitt skilda områden
inom vår vetenskap. Ett eklatant exempel utgör
Jacques Loebs forskningar rörande proteinernas
kolloidala tillstånd, vari denne med mästerlig
experi-mentalkonst söker bevisa, att samma lagar gälla
proteinernas reaktioner som de enkla kemiska
föreningarnas reaktionsförhållanden.
Kollagenet förhåller sig vid syrebindningen som en
ensyrig bas med ekvivalentvikten 768 med
sväll-ningsmaxima vid pH-värdena 2,4 och 12,4 för den
sura och basiska svällningen respektive. I system
med pH-värden mindre än 5, där den isoelektriska
punkten ligger, förhåller sig kollagenet som en bas.
Dess syrefunktion manifesteras vid pH-värden över
5. En andra isoelektriska punkt vid pH 7,6, som
sammanfaller med ett andra svällningsminimum,
under speciella försöksförhållanden, har också gjorts
trolig genom Wilsons arbeten.
Det är möjligt, att hudsubstansen ej består av en
enhetlig protein utan utgör en blandning av två
närstående äggviteämnen med olika isoelektriska punkter.
Vidare äro spekulationerna, som sätta förekomsten av
två isoelektriska punkter i samband med en slags
keto-enol tautomerism, liknande dioxopiperazinernas
omvandlingar, värt beaktande. Observationen att
tvåbasiska starka syror som svavelsyra endast
förorsaka omkring hälften av den svällning, som
framkallas av starka enbasiska syror vid samma
pH-värden och experimentella förhållanden, får också
sin förklaring genom den Procter-Wilsonska teorien,
då hänsyn måste tagas till det faktum, att två basiska
proteingrupper åtgå att binda sulfatgruppen, men
endast en för en enbasisk syreradikal.
Det rent fysikaliskt-kemiska betraktelsesätt, som
ligger till grund för dessa arbeten, får troligen i en
snar framtid jämka åt sig delvis och kompletteras, ty
den matematiska metoden måste abstrahera från en
hel del viktiga faktorer vid behandling av sådana
komplexa problem. Huvudvikten ligger i den
förvissningen, att en sanningskärna rymmes däri. En
hypotes, som också endast temporärt förklarar
sammanhanget mellan vissa fenomen och lägger grunden till
positivt skapande, har förvisso fullt
existensberättigande.
Som ett tillägg må nämnas, att de Wilsonska
idéerna ha gjort sin allra största praktiska insats på
ett utomstående gebiet, nämligen vid reningen av
spillvatten. Tillämpningen av dessa principer ligger
till grund för det hypermoderna, tiomillionerdollar
spillvattensystemet i staden Milwaukee, U. S. A. Ett
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
