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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



X. F. II. NY. 2 



Wichtigkeit besonders die Biologen, und in der That 

 i-jni'.i-n alle weiteren Versuche, den osmotischen Prozess 

 naher zu ergriinden, von biologischen Studien aus. So 

 wurde Trail be durch Arbeiten iiber die mechanische 

 Struktur der Zellmembran clahin gefiihrt. kiinstliche Zell- 

 membranen, die sogenannte ,,Traube'sche Niederschlags- 

 membran", darzustellen *), und rein physiologische Gesichts- 

 punkte veranlassten den Botaniker W. Pfeffer, damals 

 in Basel, seine glanzenden ,,osmotischen Untersuchungen" 

 anzustellen, die dann \ f on dem genialen Chemiker ]. H. 

 van't Hoff in wundervoller VVeise theoretisch klargelegt 

 wurde n. 



Pfeffer**) legte sich die Frage vor: ,,Welche os- 

 motische Druckkraft erzeugen geloste Korper . . ., wenn 

 sie nicht diosmieren?" Die Frage konnte natiirlich nur 

 experimentell beantwortet wcrden, und zwar gaben ihm 

 Traube's Mitteilungen iiber die Herstellung einer kiinst- 

 lichen Membran die Moglichkeit, den Apparat, dessen er 

 fur seine Untersuchungen bedurfte, zu koustruieren. 



Pfeffer nahm Thonzellen, wie sie fur die Bunsen'schen 

 Elemente gebraucht \verden, reinigte sie sorgfaltig zueist 

 mit venliinntem Alkali, dann mit dreiprozentiger Salzsaure 

 und schliesslich mit Wasser, trocknete sie vollstandig, in- 

 jizierte sie mit Hilfe der Luftpumpe mit Wasser und stellte 

 sie mehrere Stunden lang in eine dreiprozentige Kupfer- 

 sulfatlosung. Darauf wurden die Zellen innen mit 

 Wasser ausgespiilt, rasch mit Fliesspapier abgetrocknet, 

 mit einer dreiprozentigen Losung von gelbem Blutlaugen- 

 salz gefiillt und abermals in die Kupfersulfatlosung gesetzt. 

 Innerhalb der porosen Wandung der Zelle treffen die 

 beiden Losungen zusammen, und es entsteht nach der 

 Gleichung: 



Fe Cy 6 K, + 2 Cu SO 4 == Fe Cy u Ciu + 2 K, SO 4 

 der bekannte rotbraune Niederschlag von Ferrocyankupfer, 

 der sich fur Pfeffer's Versuche als recht brauchbar ervvies. 



Diejenigen Substanzen, die die Eigenschaft besitzen, 

 in ihrem Losungsmittel die Zellmembranen zu durch- 

 wandern, nennt man nach Graham (1861) Krystalloide, 

 im Gegensat/.e zu den Kolloiden, die das nicht konnen.***'! 

 Die Membranen, die fiir das Losungsmittel, nicht aber fiir 

 die geloste Substanz durchlassig sind, pflegt man als 

 semipermeabel, halbdurchlassig, zu bezeichnen. 



Nach diesen Vorbemerkungen wollen wir sehen, 

 welche Vorgange sich abspielen, wenn zwei Fltissigkeiten 

 durch eine semipermeable Membran getrennt sind. 



Haben \vir in beiden Gefassen reines Losungsmittel, 

 z. B. Wasser, fiir das die Membran durchlassig sein soil, 

 so wird Gleichgewicht bestehen, wenn in beiden Gefassen 

 die Niveauhohe dieselbe ist. Diesen Gleichgewichtszustand 

 diirfen wir uns aber nicht so vorstellen, als ob uberhaupt 

 kein Wasser die Membran passiere, sondern so, dass in 

 der Zeiteinheit gleich viele Wassermolekule aus dem Ge- 

 fasse I in das Gefass II und aus dem Gefasse II in das 

 Gefass I wandern, wie ja auch das chemische Gleich- 

 gewicht nicht dadurch charakterisiert ist, dass in der 

 Gleichung: 



A + B -+- C A' + B' + C 



gar keine Umsetzung mehr stattfindet, sondern so, dass 

 in der Zeiteinheit eben soviele Umsetzungen in dem Sinne 

 von links nach rechts, wie in dem Sinne von rechts nach 



*| Archiv fur Anatomic und Physiologic, 1867, pag. 87 ft". 



**) \V. Pfeffer: Osmotische Untersuchungen, Leipzig 1877. 



'**) Die Kolloide sind nach ihrem Hauptvertreter, dem Leim (colla), 

 benannt, die Krystalloide tragen ihren Namen deswegen , weil die 

 krystallisierenden Salze zu ihnen gehoren. Ein durchgreifender Unter- 

 schied zwischen Krystalloiden und Kolloiden besteht nicht. Denn 

 erstens findcn sicli vide Uebergimge zwischen den scharf ausgepraglen 

 Krystalloiden und Kolloiden , und /.wcitcns vcrhaltcn sich manchc Sub- 

 stanzen der einen Membranart gcgcniiher wie Krystalloide, der anclcrrn 

 Membranart gegeniiber wie Kolloide. 



links vorsichgehen. Diese Auffassung ist nicht eine 

 miissige Wortspielerei, sondern wird uns das physikalische 

 Verstandnis der Osmose, das in der fachwissenschaftlichen 

 Presse zu vielen Diskussionen Veranlassung gegeben hat, 

 sehr erleichtern. 



Ist in dem Gefasse I wieder reines Wasser, in dem 

 Gefasse II hingegen eine wassrige Krystalloidlosung, so 

 werclen anfangs die Molekiile des Krystalloids aus dem 

 Gefasse II in das Gefass I wandern, da die Membran ja 

 fiir ein Krystalloid durchlLisHig ist. Allmahlich aber werden 

 die nach I gewanderten Molekiile wieder zuriickzuwandern 

 beginnen. Gleichgewicht wird dann eingetieten sein, 

 wenn in der Zeiteinheit in jeder der beiden Richtungen 

 gleich viele Molekiile die Membran passieren. d. h. wenn 

 in beiden Gefassen die Konzentration die halbe ist. 



Ganz andere Erscheinungen treten ein, wenn wir in 

 Gefass I wieder reines Wasser, in Gefass II aber die 

 wassrige Losung eines Kolloids, fiir das die Membran also 

 undurchlassig ist, haben. Die Molekiile jeder gelosten 

 Substanz iiben namlich auf die Molekiile des Losungs- 

 mittels eine Wirkung aus, die man gewohnlich als eine 

 Art Anziehung betrachtet. Auch wir wollen diese 

 Wirkung vorlaufig als Anziehung ansehen, da uns ihr 

 eigentliches Wesen erst spater klar werden kann, nach- 

 dem wir die Verhaltnisse , die in Losungen herrschen, 

 kennen gelernt haben. Da nun die Kolloidmolekiile die 

 Wassermolekule anziehen, so konnen die Wassermolekule 

 natiirlich nicht aus dem Gefasse II in das Gefass I wandern ; 

 nichts aber hindert die Molekiile in I nach II zu gehen, 

 wie sie es in den beiden ersten von uns betrachteten 

 Fallen gethan haben. In dem Augenblick jedoch, in dem 

 sie nach II gelangen, geraten sie unter den Einfluss der 

 Kolloidmolekiile: sie konnen nicht mehr nach I zuriick, 

 sondern sind gefangen. Es wird also ein kontinuierlicher 

 Wasserstrom in der Richtung von I nach II entstehen, 

 das Niveau in I wird sinken, das in II steigen. Die 

 Niveaudifferenz wiirde sich, wenn in II keine Kolloid- 

 molekiile waren, wieder ausgleichen, d. h. die iiber- 

 schiissigen Wassermolekiile von II nach I durch die Mem- 

 bran zuriiclrpressen; nun suchen aber die Kolloidmolekiile 

 alles Wasser in II festzuhalten. Gleichgewicht wird dann 

 eintreten, wenn die beiden gegeneinander wirkenden 

 Krafte gleich sind. Die Grosse der Niveaudifferenz giebt 

 uns demnach ein direktcs Mass fiir die von den Kolloid- 

 molekiilen auf die Wassermolekule ausgeiibte ,,Anziehungs- 

 kraft", fiir die sogenannte osmotische Druckkraft. 



Nunmehr werden uns die Versuche von Pfeffer ohne 

 weiteres verstandlich sein. 



Wenn Pfeffer seine Thonzelle, in deren W T andung 

 durch das oben beschriebene Verfahren die Ferrocyan- 

 kupfermembran eingebettet war, mit einer Rohrzucker- 

 losung*) fiillte und in reines Wasser setzte, so drang 

 Wasser von aussen in die Thonzelle ein und verdiinnte 

 die Rohrzuckerlosung. Da nun Pfeffer gerade die Aende- 

 rung des osmotischen Druckes bei Aenderung der Kon- 

 zentration ermitteln wollte, folglich wahrend eines Ver- 

 suches die Konzentration konstant halten musste, liess er 

 von dem osmotischen Druck nicht die Rohrzuckerlosung 

 selbst, sondern die Ouecksilbersaule eines Manometers, 

 das er in geeigneter Weise mit der Thonzelle verband, 

 heben. Die Wassermenge, die jetzt in die Thonzelle ein- 

 treten konnte, war so gering, dass er die durch sie her- 

 vorgerufene Verdiinnung bei seinen Experimenten praktisch 

 \-ernachlassigen durfte, ohne einen merkbaren Fehler zu 

 begehen. 



Von Pfeffer's Versuchen interessieren uns hier haupt- 

 sachlich diejenigen, die uns iiber die Abhangigkeit des 



*) Der Rohrzuckcr vcrhalt sich der Ferrocyankupfcrmi-mbran 

 gegeniiber wie ein vollkommmrs Knlloid. 



