Железо-серные S бактерии

Образующаяся в трубах в результате коррозии гидроокись железа постепенно уплотняется и цементируется. Сплошные отложения состоят из карбоната кальция грубодисперсные примеси цементируются карбонатом. Часто наблюдаемые бугристые отложения образуются при содержании в воде 0,3—0,5 г/л железа под влиянием железобактерий, которые перерабатывают закись железа и выделяют гидроокись железа. Железобактерии развиваются при слабокислой и нейтральной (pH < 7,3) реакции воды. В застойных зонах вследствие затруднительного доступа кислорода аэробные железобактерии погибают, выделяя сероводород [5]. Анаэробные серные бактерии в присутствии содержащихся в охлаждающих водах примесей органических веществ активизируются и более интенсивно восстанавливают сульфаты с образованием агрессивного НгЗ. [c.313]

Это уравнение показывает, что железо и бактерии, окисляющие железо и серу, играют важную роль в таких реакциях. Окисление ими железа (П) и серы обеспечивает условия, необходимые для растворения сульфидных минералов, т. е. поддерживает уровень концентрации железа (П1) и серной кислоты. [c.215]

При многократном использовании одного и того же осадка процесс окисления сульфида железа (регенерация) интенсифицируется за счет развития в осадке серных бактерий. [c.253]

Рис. 7-60. Поток электронов в относительно примитивной схеме нециклического фотосинтеза у современных зеленых серных бактерий Фотосистема зеленых бактерий сходна с фотосистемой I растений и цианобактерий тем, что в ней тоже используется ряд железо-серных центров,

Сероводород и сульфиды являются основным субстратом для окислительной деятельности серных бактерий. Кроме того, необходимо наличие в воде также биогенных веществ азота, фосфора, калия. В ряде случаев микроорганизмы хуже развиваются при отсутствии некоторых из следующих микроэлементов железа, магния, цинка, меди, молибдена, бора, марганца, кобальта. [c.159]

Однако в пластовых и сточных водах, содержащих сероводород, кислород, отмечаются скорости коррозии оборудования 6—8 мм/год. В присутствии тионовых сероокисляющих бактерий возможно окисление сульфида железа до сульфат ионов серной кислоты и, в результате, заметное подкисление среды. [c.19]

Такая микробиологическая коррозия развивается обычно во влажных нейтральных грунтах, в которых при попадании в них железа могут развиваться так называем мые сульфатвосстанавливающие (сульфатредуцирую-щие) бактерии. Продукт жизнедеятельности этих бактерий— сероводород — сильнейший агрессор для черного металла, многих цветных сплавов. Чугун, например, превращается при этом в хрупкое тело, на стали образуются каверны. Продукты такой коррозии имеют черный цвет и пахнут сероводородом. Грунт около корродирующего-металла тоже становится черным. Так что по цвету и по запаху продуктов коррозии можно определять характер процесса (продуктом электрохимической коррозии является ржавчина — вещество коричневого цвета без запаха). Могут быть в почве и бактерии, окисляющие сульфиды до серной кислоты- тоже сильнейшего агрессора. [c.75]

При наличии даже ничтожных количеств растворенного двухвалентного железа (а они в воде есть практически всегда) начинают развиваться железобактерии. Они превращают двухвалентное железо в нерастворимую гидроокись, вследствие чего вода растворяет новые порции железа. Гидроокись переносится по всей системе, придавая воде ржаво-мутный вид. Эта. ржавчина откладывается в застойных зонах водопроводных систем и в свою очередь становится пищей из-за наличия в ней серы для других бактерий, продуктом жизнедеятельности которых является серная кислота, вызывающая интенсивную электрохимическую коррозию. Сами же отложения сужают сечения трубопровода. Бывает, что уже через 1—2 года приходится прочищать трубы. [c.76]

Аэробные бактерии могут быть двух видов одни окисляют серу, другие — осаждают железо. Первый вид бактерий лучше всего развивается в кислой среде (рП = 3 6). Они окисляют серу до серной [c.156]

Необходимую для жизнедеятельности энергию они получают или при фотосинтезе (усвоение углекислоты зелеными растениями и пурпурными серными бактериями), или хемосинтезе — путем окисления аммония, серы, нитритов, солей железа (П) и т. д. К ним относятся нитрифицирующие бактерии, железобактерии, бесцвет пые серные бактерии и тионовокислые. [c.255]

Еще более очевидно присутствие белков с негемовым железом у клостридий, которые вообще не содержат гема. Именно из этих бактерий был выделен первый негемовый железосодержащий белок, названный ферредоксином. Этот белок, обладающий поразительно низким восстановительным потенциалом Е° = —0,41 В), участвует в реакции, катализируемой пируват ферредоксин—оксидоредуктазой (гл. 8, разд. К,3), в фиксации азота у некоторых видов и в образовании Нг. Он представляет собой небольшой белок зеленовато-коричневого цвета, содержащий всего 54 аминокислотных остатка, но образующий комплекс с восемью атомами железа. Если снизить pH до 1, освобождается восемь молекул H2S. Таким образом, белок содержит восемь атомов ла- бильной серы , каким-то образом связанных железо-сульфидными связями. Ферредоксины оказались только первыми представителями большого семейства открытых позднее железо-серных белков [37—39]. Большинство из них содержит железо и лабильную серу в отноше-яии 1 1, но число атомов железа на молеку. белка оказывается различным. Кроме того, одна группа белков вообще не содержит лабиль -ной серы железо в них удерживается боковыми цепями четырех астат [c.379]

Встречаются и ферредоксины с более сложными кластерами. Например, фер-редоксин из пурпурной серной бактерии liroiiiatiuin имеет в своем составе кластер из четырех атомов железа и четырех мостиковых атомов серы (рис. 8). [c.66]

Железо-серные ферменты-это еще один важный класс железосодержащих ферментов, участвующих в переносе электронов в клетках животных, растений и бактерий. Железоч ерные ферменты не содержат гемогрупп они характеризуются тем, что в их молекулах присутствует равное число атомов железа и серы, которые находятся в особой лабильной форме, расщепляющейся под действием кислот. К железо-серным ферментам относится, например, ферредок-син хлоропластов, осуществляющий перенос электронов от возбужденного светом хлорофилла на разнообразные акцепторы электронов (гл. 23). Дальше (разд. 17.8) мы увидим, что в реакциях переноса электронов в митохондриях участвуют другие железо-серные ферменты. [c.295]

Биокатализаторы интересны еще и с другой точки зрения реакции, катализируемые ими, протекают с достаточной скоростью при обычных температурах и давлениях многие реакции в присутствии химических катализаторов возможны лишь при высоких температурах, а часто и высоких давлениях. К биокатализаторам указанного действия относятся бактерии, обеспечивающие, например, фиксацию азота воздуха (азотобактеры), выделение железа и окислов железа (железные бактерии), получение серы из сероводорода и других сернистых соединений (серные бактерии), различные превращения углеводородов (нефтяные бакте-рии), образование белков из нефти и т. д. В результате таких процессов получаются продукты, обладающие более высокой энтропией, чем исходные. Происходит это за счет параллельно идущих экзотермических процессов, особенно процессов окисления. Необходимо глубже вникнуть в механизм действия такого рода ферментативных систем, чтобы изыскать возможности восироизведения их с помощью искусственных катализаторов. Пока мы еще не создали таковых, здесь нужны широкие исследования возможностей осуществления промышленных процессов с применением природных ферментов в виде соответствующих бактерий и грибков. [c.19]

Полнее всего разработан метод микробиологического выщелачивания меди из различных минералов, в которых медь соединена с серой. Медь вымывается из руды раствором, содержащим сульфат окиси железа, серную кислоту и тионовые бактерии. В резуль тате деятельности бактерий и действия сульфата окиси железа, на- ходящихся в растворе, руда выщелачивается, при этом образуются серная кислота и медный купорос, переходящий в раствор. Этот раствор поступает в цементационную установку, где находятся куски железа. Происходит обменная реакция и образуется сульфат закиси железа, а чистая медь выпадает в осадок. [c.392]

Рис. 7-52. Перенос электронов в нроцессе фотосинтеза в тилакоидной мембране. Подвижными нереносчиками электронов в этой цени служат нластохинон (очень сходный с убихиноном митохондрий), нластоцианин (небольшой медьсодержащий белок) и ферредоксин (небольшой белок, содержащий железо-серный центр). Комплекс bh-f очень похож на комплекс b- i митохондрий и комплекс Ъ-с бактерий (см. рис. 7-63) все гри комплекса принимают электроны от хинонов и перекачивают протоны. Обратите внимание, что протоны, высвобождаемые при окислении воды, и протоны, захватываемые при образовании NADPH, тоже участвуют в создании электрохимического протонного градиента, доставляющего энергию

Рис. 7-53. Изменения редокс-потенциала при прохождении электропов в процессе фотосинтеза с образованием NADPH и АТР ) растений и цианобактерий. Фотосистема II очень похожа на реакционный центр пурпурных бактерий (см. рис. 7-50), с которым она эволюционно связана. Фотосистема I отличается от этих двух систем как полагают, она эволюционно родственна фотосистемам другой группы прокариот - зеленых бактерий. В фотосистеме I электроны возбужденного хлорофилла проходят через ряд прочно связанных железо-серных центров. Две последовательно соединенные фотосистемы обеспечивают суммарный поток электронов от воды к NADP с образованием NADPH. Кроме того, образуется АТР с помощью АТР-синтетазы (не показана) за счет энергии электрохимического протонного градиента, который создается электронтранспортной цепью, связывающей фотосистему II с фотосистемой I. Эту Z-схему образования АТР называют нециклическим фосфорилированием в отличие от циклической схемы, представленной на рис. 7-54 (см. также рис. 7-52).

Как же возникли те хемолитотрофы, которые не соответствуют существующим фотолитотрофам Окислителей двухвалентного железа можно рассматривать как вариант серных бактерий, поскольку они используют в качестве альтернативного восстановителя соединения серы. Вместе с тем нельзя [c.158]

Железобактерии способны переводить двухвалетные соли железа в трехвалентные. Аналогично им марганцевые бактерии используют для жизнедеятельности энергию окисления двухвалентного марганца в трехвалентный. Серные бактерии окисляют сероводород. [c.72]

Биогенность. Наиболее характерные случаи ускорения коррозии железа под влиянием жизнедеятельности бактерий наблюдаются в анаэробных условиях, т.е. при отсутствии кислорода. Образование кислорода, необходимого для протекания катодного процесса при коррозии в нейтральных средах, в анаэробных условиях, происходит за счет жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий, восстанавливающих содержащиеся в почве соли серной кислоты по реакции ЗО "- - 8 + а ион серы участвует во вторичной реакции образования продуктов коррозии железа по реакции Ре 8 -> Ре8. Это подтверждается результатами химического анализа продуктов анаэробной коррозии стали, в которых присутствует наряду с гидратами закиси и окиси железа также больщое количество сернистого железа. [c.46]

Влияние микроорганиз.мов. В природных водах могут иметься всякого рода живые организмы (серо- и железобактерии, водоросли, грибы и т.п.). В благоприятных условиях они образуют на поверхности металла слизеобразные и нитеобразные колонии. Развитие микроорганизмов способствует ускорению коррозии. Наиболее интенсивную деятельность проявляют анаэробные бактерии, которые способны восстанавливать соединения серы (сульфаты) до сульфидов, и аэробные бактерии, окисляющие серу и ее соединения до серной кислоты. Наряду с серобактериями ускорение коррозионных процессов вызьшают также железобактерии. Необходимую для своего развития энергию они получают при окислении ионов двухвалентного железа до трехвалентного. Эти бактерии производят больпгое количество слизи, на которой оседают продукты коррозии и твердые частицы. Образующийся осадок снижает эффективность работы оборудования (например, холодильных установок). [c.68]

Бактерии ТЬ. 1егГоох1(1ап8 способствуют быстрому накоплению в растворах сульфат-аниона с образованием серной кислоты и растворимых сульфатов. Практически важный результат окислительной деятельности бактерий—образование и постоянная регенерация сульфата железа (ИI)—растворителя многих сульфидных минералов и металлов. Использование этого растворителя в гидрометаллургии сдерживается помимо прочих причин трудностями его регенерации, так как обычное химическое окисление ферросульфата в феррисульфат кислородом воздуха протекает медленно и возможно только в слабокислых растворах. [c.150]

Принципиальная технологическая схема получения L(4-)-mo-лочной кислоты состоит в следующем мелассную среду, содержащую 5—20% сахара, вытяжку солодовых ростков, дрожжевой экстракт, витамины, аммония фосфат, засевают L. delbrue ku. Брожение протекает при 49—50°С при исходном pH 6,3—6,5. По мере образования молочной кислоты ее периодически нейтрализуют мелом. Весь цикл ферментации завершается за 5—10 дней при этом в культуральной жидкости содержатся 11—14% лактата кальция и 0,1—0,5% сахарозы (80—90 г лактата образуются из 100 г сахарозы). Клетки бактерий и мел отделяют фильтрованием (отход), фильтрат упаривают до концентрации 30%, охлаждают до 25°С и подают на кристаллизацию, которая длится 1,5—2 суток. Кристаллы лактата кальция обрабатывают серной кислотой при 60—70°С, гипс выпадает в осадок, а к надосадочной жидкости добавляют желтую кровяную соль при 65°С для удаления ионов железа, затем натрия сульфат для освобождения от тяжелых металлов. Красящие вещества удаляют с помощью активированного угля. После этого раствор молочной кислоты подвергают вакуум-упариванию (при остаточном давлении 800—920 кПа) до 50% или 80%. Оставшийся не до конца очищенный раствор молочной кислоты используют для технических целей. Более очищенную кислоту можно получать при перегонке ее сложных метиловых эфиров, при экстракции простым изопропиловым эфиром в про-тивоточных насадочных колоннах. [c.412]

Наличие бентосных организмов в открытых водных источниках имеет весьма существенное значение для характеристики этих источников. В зависимости от экологических факторов эти микроорганизмы подразделяют на морские, пресноводные, микроорганизмы соленых озер, болот, ручьев, рек, водопадов, горячих ключей и минеральных источников. В пресноводных источниках бентосные микроорганизмы принимают участие в очистке воды органические вещества они минерализуют, а восстановленные вещества неорганического происхождения окисляют доминирующая роль в этих процессах принадлежит микробам. Самым богатым на бактерии является поверхностный слой ила, который оказывает весьма существенное влияние на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов в водоемах и водотоках. В самоочищении вод значительная роль принадлежит нитчатым серо- и железобактериям. Первые окисляют сероводород в соли серной кислоты, чем предохраняют рыбу от гибели вторые — железо (П) в железо (П1). На дне водоемов происходят также процессы брожения с образованием метана и углекислоты.В 1 г ила содержится от 100 тыс. до 1 млн. бактерий, восстанавливающих сульфаты от 10 до 100 тыс. тионовых, около 1000 нитрифицирующих, от 10 до 100тыс. денитрифицирующих бактерий около 100 анаэробных и такое же количество аэробных разрушителей клетчатки, В иле встречаются также бактерии, окисляющие метан и водород, возбудители брожения, анаэробный фиксатор атмосферного азота и др. [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология