¿Qué son las membranas de acetato de celulosa?

Las membranas de acetato de celulosa son capas de película de un éster, compuesto de celulosa de fibra vegetal y un número variable de grupos acetilo. Dichas membranas permiten que el agua pase mientras evitan que las sales las permeen, por lo que se usan en procedimientos de esterilización en frío y ultrafiltración. La celulosa es una cadena de moléculas de glucosa unidas, y los grupos acetilo son pequeñas estructuras de moléculas de carbono, hidrógeno y oxígeno. Estas membranas se describen como asimétricas, porque tienen una piel densa en su superficie con una capa más porosa debajo de ellas. Tanto la piel como el soporte están compuestos de acetato de celulosa químicamente idéntico, a pesar de que su estructura externa y su apariencia son diferentes.

Generalmente, las membranas de acetato de celulosa están compuestas de un polímero de celulosa fibrosa, con cada molécula de celulosa unida a dos o tres grupos acetilo de una fuente como el ácido acético. Estas membranas pueden tener solo grupos diacetil o triacetil unidos a la celulosa, o pueden tener una mezcla de los dos. Después de combinar la celulosa y el ácido acético, junto con un catalizador como el ácido sulfúrico, la película resultante se coloca en un baño de agua, que elimina el exceso de ácido acético y crea las capas asimétricas en la membrana. Aunque las membranas de acetato de celulosa son baratas de producir y pueden filtrar fácilmente el agua clorada, a diferencia de otros tipos de membranas, tienen una capacidad limitada para soportar niveles extremos de hidrógeno (pH).

Además de filtrar eficazmente las sales, las membranas de acetato de celulosa no se unen fácilmente a las moléculas orgánicas y son bastante fuertes, por lo que son una excelente opción para filtrar compuestos orgánicos como proteínas y enzimas en un entorno de laboratorio. La fuerza de estas membranas las hace útiles para retener proteínas para la recuperación durante experimentos o procesos en los que estos sustratos deben recuperarse, razón por la cual se utilizan como productos de análisis de alimentos y productos de monitoreo ambiental. Sin embargo, las propiedades de las membranas de acetato de celulosa pueden ser limitantes en las técnicas de laboratorio que requieren imágenes, porque la parte inferior porosa del acetato de celulosa tiende a absorber líquidos y se vuelve transparente. Esto significa que puede ser difícil determinar qué tan bien se adhieren estas membranas a otras superficies o sustratos como las proteínas.

La transparencia y la resistencia de las membranas de acetato de celulosa son dos cualidades que llevaron a su uso como película en la década de 1930. Sin embargo, estas membranas tienden a degradarse cuando se exponen a ácidos o calor extremo, lo que lleva a una película inutilizable. Por esta razón, el acetato de celulosa ya no es un componente de película común, pero se ha seguido utilizando en la ultrafiltración.