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Verfahren zur elektroosmotischen Fraktionierung von glutinartigen
Stoffen, insbesondere von Leim und Gelatine Es ist bekannt, Gelatine in den anodischen
Mittelraum eines sogenannten Vierzellenapparates einzubringen und die beiden Elektrodenräume
sowie den kathödischen Mittelraum mit Wasser zu beschicken. Unter der Einwirkung
eines elektrischen Stromes tritt dann eine Wanderung der Gelatine in Richtung zur
Kathode ein, d. h. ein Teil der Gelatine geht aus dem anodischen Mittelraum in den
kathodischen über. Man erhält in dieser Weise zwei Gelatinefraktionen, die unter
sich verschiedene Eigenschaften haben.
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Gemäß der Erfindung wird die zu behandelnde Lösung von glutinartigen
Stoffen sowohl in den kathodischen als auch in den anodischen Mittelraum eines Vierzellenapparates
eingebracht, während die beiden Elektrodenräume, wie bei dem bekannten Verfahren,
mit Wasser gefüllt werden. Das neue Verfahren weist gegenüber dem bekannten zunächst
den Vorteil auf, daß man zum Unterschied von dem bekannten Verfahren Endbrühen von
praktisch derselben Konzentration behält wie die Ausgangsbrühen. Außerdem gelingt
es auch, eine für photographische Platten gut brauchbare Emulsionsgelatine im kathodischen
Mittelraum zu gewinnen aus an sich für photographische Zwecke ungeeigneten Ausgangsbrühen.
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Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines zur
Durchführung des neuen Verfahrens geeigneten Vierzellenapparates dargestellt. Fig.
i ist eine Vorderansicht, Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie A-B der Fig. i und
Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie C-D der Fig. i.
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In einem Behälter a sind zwei plattenförmige Elektroden
b und c eingebracht, von denen b
als Anode und c als Kathode geschaltet
ist. Vor jede der beiden Elektroden b und c ist je ein Diaphragma d und
e geschaltet. Der die Anode b aufnehmende, von dem anodischen Diaphragma
d begrenzte Raum wird als Anodenraum bezeichnet, während der die Kathode c aufnehmende,
von dem kathodischen Diaphragma e begrenzte Raum Kathodenraum genannt wird. Der
zwischen den beiden Diaphragmen d und e liegende Mittelraum ist nun durch ein Diaphragma
f nochmals unterteilt in einen der Anode b benachbarten anodischen Mittelraum und
in einen der Kathode c benachbarten kathodischen Mittelraum. Das Diaphragma f wird
gewöhnlich als Wanderungsdiaphragma bezeichnet. Ausführungsbeispiel. Als Anode wurde
eine Graphitplatte und als Kathode ein Zinkblech verwendet. Die beiden äußeren Elektrodenkammern
wurden mit destilliertem Wasser gefüllt. Sowohl das anodische als auch das kathodische
Diaphragma bestand aus einem mit Chromgelatine bestrichenen
Nesseltuch.
1,983 kg lufttrockene Handelsgelatine, welche in einer 0,5 o/oigen wäßrigen
Lösung einen PH-Wert von 5,9 hatte, wurde in 7,9,2 Liter destilliertem Wasser aufgelöst
und in die beiden Mittelräume des Vierzellenapparates eingebracht. Die elektroosmotische
Behandlung wurde 14i/2 Stunden mit einer Gleichstromspannung, die anfangs 25 Volt
und schließlich iio Volt betrug, unter Konstanthaltung der Temperatur der Mittelraumflüssigkeit
auf 40'C durchgeführt. Nach einstündiger Behandlung war die Brühe des anodischen
Mittelraumes bereits merklich sauer geworden, während die Brühe des katholischen
Mittelraumes alkalische Reaktion zeigte. Am Ende der elektroosmotischen Behandlung
war die Brühe in dem anodischen Mittelraum stark sauer, während diejenige des katholischen
Mittelraumes einen PH-Wert von 7,o hatte, also neutral war. Bei der Prüfung der
Verwendbarkeit der beiden so entstandenen Gelatinefraktionen zur Herstellung photographischer
Emulsionen ergab die im Kathodenraum befindliche Endbrühe recht günstige Ergebnisse,
während sich die Brühe des anodischen Mittelraumes als für diesen Zweck wenig brauchbar
erwies.
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Um die Endkonzentrationsgrade zu überprüfen, wurde in die beiden Mittelräume
eines elektroosmotischen Vierzellenapparates eine etwa 2oo/oige Gelatinelösung eingebracht,
während die beiden Elektrodenräume mit destilliertem Wasser beschickt wurden. Nach
einer elektroosmotischen Behandlung von 5 Stunden und 2o Minuten Dauer wurden im
katholischen Mittelraum 85o Gramm und im anodischen Mittelraum goo Gramm Gelatine
festgestellt.
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Bei einem zweiten Versuch wurden nach einer Dauer von 15i/2 Stunden
im katholischen Mittelraum 78o Gramm Gelatine und im anodischen Mittelraum 855 Gramm
Gelatine gefunden.
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Die Gelatinemenge wurde in der Weise bestimmt, daß die Mittelräume
jeder für sich entleert wurden und die Gelatine dann nach dem Verdampfen des Wassers
durch Wägung festgestellt wurde. Da es sich bei beiden Versuchen um hochkonzentrierte
Gelatinelösungen handelt, so blieben natürlich an den Gefäßwandungen verhältnismäßig
große Gelatinemengen haften, so daß unter Berücksichtigung dieser Versuchsfehler
ersichtlich ist, daß die Gelatinemenge in beiden Räumen trotz verschiedener Versuchsdauer
praktisch gleichbleibt. Daraus folgt wiederum, daß die Konzentration der Gelatine
während der elektroosmotischen Behandlung sich wider Erwarten nicht wesentlich ändert.
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Weitere Versuche ergaben, daß selbst aus minderwertigen glutinhaltigen
Stoffen sich durch das neue Verfahren gut technisch verwertbare Gelatinen gewinnen
lassen. Man kann das neue Verfahren sogar dazu verwenden, um glutinhaltige Rohstoffe,
welche in bekannter Weise aus Knochen, Leder, Haut usw. gewonnen sind, zu verarbeiten.
Die Ausgangsbrühen können vor oder während der elektroosmotischen Behandlung mit
Zusätzen versehen oder einer chemischen Behandlung unterworfen werden, die geeignet
ist, dem Endprodukt bestimmte Eigenschaften zu verleihen.
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Das neue Verfahren kann sowohl zur vollständigen Entaschung und Reinigung
von Lösungen glutinhaltiger Stoffe als auch zur Teilweisen Reinigung dieser Stoffe
benutzt werden. Dies hängt im wesentlichen von der Dauer der elektroosmotischen
Behandlung ab.