Кислород лимитирование

При аэробном периодическом культивировании кислород, в отличие от остальных питательных веществ ц субстратов, подается непрерывно из-за крайне низкой растворимости в воде и высокой в нем потребности, следовательно, лимитирование по кислороду представляет собой особый случай. Для облигатных аэробов лимитирование по кислороду приводит к линейному росту, но если оно имеет место в факультативно анаэробной культуре, то подключаются альтернативные метаболические пути, чтобы компенсировать ограничения в подаче кислорода. В случае факультативно анаэробных денитрифицирующих бактерий снижение концентрации растворенного кислорода приводит к замене кислорода как акцептора электронов на азот [c.93]

Процесс сульфатизации (прирост массы) летучей золы эстонских сланцев протекает с убывающей скоростью. Это показывает, что с течением времени процесс все больще и больше будет лимитирован условиями диффузии двуокиси серы и кислорода. Лишь в начале процесса, когда реакция сульфатизации протекает в непосредственной близости к внешней поверхности образца, сульфатизация тормозится в основном кинетикой процесса. [c.125]

Кислородная коррозия меди, протекающая с катодным лимитированием, зависит от количества кислорода, достигающего ее поверхности [c.23]

Механизм данных процессов не установлен, но обычно предполагают, что здесь имеет место либо миграция катионов под влиянием электрического поля, создаваемого хемосорбированными кислородными ионами [34], либо простой обмен местами [35]. Поглощение кислорода сопровождается выделением большего количества тепла, и любые предполагаемые различия в электронных конфигурациях разных металлов имеют второстепенное значение, если учесть эффекты большого химического сродства между кислородом и почти всеми металлами. К тому же затрудненность рассеяния теплоты, выделяющейся при быстром окислении, способствует расхождениям в экспериментальной оценке лимитированного поглощения. Однако удалось измерить теплоту образования защитной окисной пленки в случае порошков меди, никеля и кобальта [36, 37] за исключением тепла, отвечающего начальному поглощению совсем небольшого количества газа, теплота, выделяющаяся в процессе образования защитных нескольких слоев, близка к теплоте образования массивного окисла. Результаты ряда работ, проведенных с напыленными пленками, также привели к этому заключению [38]. [c.331]

В среде газообразного кислорода смазку ЦИАТИМ-221. можно употреблять только в узлах с 100%-ным перекрытием смазанных поверхностей при жестком лимитировании давления, толщины нанесенного слоя и температуры. В контакте с азотной кислотой и окислами азота быстро разлагается, иногда со взрывом. [c.320]

В работе [9.34] предполагается отсутствие теплопроводности как в осевом, так и в радиальном направлении, а также вводится допущение, что константа скорости для окисления углерода была бесконечной, т. е. образовывался четкий фронт сгорания, при лимитировании только диффузией кислорода. Исходя из этого в работе [9.34] показано, что для бесконечно длинного слоя максимальная температура может быть выраже- [c.234]

Кислородная коррозия, протекающая с катодным лимитированием в соответствии с ходом кривых 2 или 3 (рис. 3.3), зависит от количества кислорода, достигающего поверхности меди. В ходе [c.240]

Не-всегда правильно связывать скорость образования продукта только с удельной скоростью роста. Одно и то же значение скорости роста зачастую можно получить при различных сочетаниях факторов внешней среды, при лимитировании кислородом, фосфором, азотом, или при ингибировании продуктами обмена. Особенно это важно для вторичных метаболитов, не связанных с ростом. Во всех этих случаях целесообразно искать зависимость не в форме связи qp и i, а в, виде связи qp непосредственно с величиной факторов внешней среды — концентраций субстратов, метаболитов, pH и т. д. [c.54]

Поглощение растворенного кислорода жидкой бактериальной культурой зависит от плотности клеток и скорости их роста. Потребность в растворенном кислороде определяется его использованием клетками и удовлетворяется за счет постоянной диффузии кислорода из газовой фазы в жидкую. Область поверхностного контакта между газом и жидкостью часто регулирует поглощение кислорода или объемную скорость его переноса. Если эта область велика, то скорость переноса больших объемов кислорода также значительна, что позволяет культуре с высокой плотностью быстро расти без лимитирования по Ог. Область поверхностного контакта увеличивается при снижении отношения объема жидкости [c.384]

При различных условиях и для многих микроорганизмов выход клеток, рассчитанный по отношению к образовавшемуся АТР или поглощенному кислороду, отличается постоянством. Например, в условиях лимитирования энергетическим субстратом и довольно быстрой скорости роста выход клеток составляет примерно 10 2 г сухой биомассы на 1 моль синтезируемого АТР. [c.433]

Экономический коэффициент может определяться за разные сроки культивирования. Данный штамм характеризуется Ух/, в период экспоненциального роста. При его замедлении вследствие лимитирования или ингибирования Ух/я снижается. Экономический коэффициент может рассчитываться в отношении потребления любого субстрата, прежде всего углеродного, а также и в отношении кислорода и вообще любого компонента питания. [c.129]

Если процесс проводится в имеющемся аппарате с массообменной характеристикой (/( а)а, то максимальное значение конечной концентрации биомассы, которое можно получить в этом аппарате при условии отсутствия лимитирования по кислороду роста микроорганизмов, составит [c.148]

Рациональный процесс выращивания осуществляют при лимитировании роста микроорганизмов кислородом или близко к такому лимитированию. Поэтому при рациональном проведении процесса выращивания, когда массообменная характеристика ферментера используется наиболее полно, скорость физиологической теплопродукции в ферментере постоянна, она не зависит от используемого органического субстрата и применяемого штамма микроорганизма. [c.555]

На рис. 28.4 показана зависимость производительности ферментера по кислороду от энергетического выхода роста т) при лимитировании роста кислородом. Если бы массообмен в ферментере был ниже, то кривая Уо прошла бы ниже, если бы массообмен был выше, кривая прошла бы выше. [c.559]

Зависимость интенсивности роста от концентрации водорода в газовой фазе дана в работе Я. В. Войтович и др. (1971) (рис. 20). Эта зависимость снята на установке с по кислороду 4500 ч . При низких плотностях популяции (1—2 г/л) зона лимитирования продолжается до 30% Hj, при плотности [c.43]

В любой водной среде, в которой имеется энергетический субстрат (РОВ) и отсутствуют источники азота, обнаруживаются интенсивное потребление кислорода в начальной фазе инкубационного периода и стабилизация скорости БПК к моменту исчерпания субстрата (эндогенное дыхание). Задержка в потреблении кислорода в начальный момент может быть связана с малой активностью микроорганизмов, наличием веществ, ингибирующих рост организмов и относительно низкими температурами инкубации воды. В некоторых случаях в потреблении кислорода можно выделить несколько стадий. Отчетливая двуста-дийность наблюдается при лимитированном содержании питательных веществ сначала или после периода индукции БПК развивается интенсивно со все убывающей скоростью, а по мере исчерпания субстрата—линейно на стадии эндогенного дыхания . Если в исследуемой воде имеются минеральные азотсодержащие вещества, то скорость БПК на второй стадии может [c.147]

Рассмотренные выше модели процесса роста микроорганизмов и потребления субстрата в условиях лимитирования концентрацией растворенного кислорода исходили из допущения об отсутствии в ферментационной среде клеточных агломератов, т. е. при выполнении условий микросмешения среды. Данный подход является в настоящее время наиболее разработанным и используемым в практических расчетах. Общая схема модели аэробной ферментации микроорганизмов (без учета эффекта сегрегирования) в соответствии с физической моделью может быть представлена в виде трех блоков, описывающих соответственно изменение концентрации кислорода и углекислого газа в газовой фазе, жидкой фазе [c.91]

Процессы глубинного культивирования аэробных микроорганизмов используются для получения пищевых добавок, витаминов, аминокислот и других продуктов. При непрерывном процессе культивирования используют емкостной биореактор с мешалкой. Скорость протекания процесса определяется кинетикой клеточного роста и скоростью массообмена на границе газ - жидкость. Рост микроорганизмов описывается мультршликативной зависимостью, учитывающей лимитирование субстратом и кислородом, растворенным в ферментационной жидкости. Математическая модель процесса при условии выращивания микроорганизмов одной популяции, идеального перемеошвания рабочей жидкости, постоянства экономических коэффициентов по кислороду и субстрату в безразмерных величинах записывается в виде системы трех нелинейных дифференциальных уравнений [c.182]

На рис. 11.2 представлены величины скоростей реакции, установленные экспериментально и рассчитанные с помощью откалиброванной модели. Эти данные характеризуют два типа обработанных стоков, поступающих со станции очистки без нитрификации. Первый поступает непосредственно из последнего отстойника, а второй проходит дополнительную обработку на обычном фильтре для удаления взвешенных веществ, который используется перед стадией нитрификации на биофильтре. Приведенные на рисунке кривые демонстрируют двухкомпонентный переход от реакции с порядком 1/2, лимитированной диффузией аммония, к реакции нулевого порядка по аммонию, лимитированной диффузией кислорода в бионленке. Форма кривых может ввести в заблуждение, поскольку кажется, что она описывается простой кинетикой Моно. Однако такое истолкование было бы ошибочным, поскольку кинетика Моно не учитывает ни изменений толщины бионленки, что может быть важным, ни зонного деления бионленки, нанример одновременного протекания денитрифнкации. [c.450]

При лимитировании роста продуцента по какому-либо источнику питания (углерод, азот, сера, фосфор) или по кислороду происходит накопление полиоксибутирата, синтезирующегося через АцКоА. Процесс ферментации может быть одностадийным или двухстадийным, когда вначале накапливают биомассу клеток на сбалансированной среде по источникам питания и дыхания, а затем ее переводят в условия лимитированного роста и развития. [c.479]

Поскольку в различных областях промышленности применяется технический Na-глюконат, нет необходимости выделять соль из раствора. Культуральная жидкость освобождается от мицелия гриба, упаривается и высушивается. В случае необходимости глюконат натрия может быть перекристаллизован или переведен в форму свободной кислоты химическими методами. Причиной сверхсинтеза глюконовой кислоты является лимитирование роста А. niger недостатком источника азота в среде. Сходное действие, по-видимому, оказывает дефицит фосфора. При культивировании гриба в условиях, когда значение pH среды близко к 7,0, и высокой концентрации молекулярного кислорода в клетках содержится большое количество глюкозооксидазы. Этот фермент является флавопротеином содержащим флавинадениндинуклеотид (ФАО) [c.515]

Повышение скорости окисления водорода при введении на поверхность катализатора платины не обусловлено каталитическим действием платины как таковой, поскольку катализатор Pt — BaS04 (также содержащий 0,1 вес.% Pt) в избытке кислорода и в стехиометрической смеси неактивен до 500°С, а в избытке водорода — до 125° С. В то же время платинированные окислы СеОа и РгеОц эффективно окисляют водород уже при комнатной температуре. Таким образом, в данном случае наблюдается эффект коактивации, аналогичный установленному при окислении водорода на платинированной пятиокиси ванадия [27, 195] и окиси углерода на платинированной V2O5 [61]. Этот эффект связан с ускорением активации водорода, которое должно привести к повышению скорости суммарного процесса окисления водорода как в случае, когда эта стадия является лимитирующей [194], так и при лимитировании окисления этапом взаимодействия водорода с поверхностным кислородом [190]. [c.238]

Что касается природы процессов, которые могут быть причиной светового насыщения, то имеется альтернатива между предварительными и завершающими реакциями. Эти два типа реакций впервые обсуждались Варбургом и Вильштеттером и Штолем. Все превращения, происходящие при фотосинтезе, поскольку они касаются хлорофилла и других катализаторов, должны быть циклическими. Поэтому вопрос о том, имеет ли место данная реакция до или после первичного фотопроцесса, не всегда так легко разрешить, как это может показаться на первый взгляд. Мы будем считать, что темновая реакция предшествует фотохимической стадии, если ее задержка препятствует протеканию фотохимического процесса, а, следовательно, также и всех последующих процессов, и что темновая реакция следует за первичным фотохимическим процессом, если последний имеет место в любом случае и влияние лимитирования скорости темновой реакции заключается только в накоплении первичных фотопродуктов. Опыт показывает, что при фотосинтезе не происходит значительного накопления окисленных промежуточных продуктов (это следует из того, что выделение кислорода сразу прекращается после выключения освещения) поэтому мы должны принять, что первичные продукты окисления (фотоперекиси) являются неустойчивыми если они быстро не удаляются или не стабилизируются химически при завершающем процессе, они, повидимому, исчезают благодаря обратной реакции. [c.443]

С помощью инфракрасных газоанализаторов было показано, что листья многих видов растений [57, 60, 92, 151, 236, 247, 297, 298] в первые минуты в темноте выбрасывают СО2, т. е. в течение короткого промежутка времени выделяют СО2 со скоростью, значительно превосходящей стационарную скорость темнового дыхания. На фиг. 75 представлены данные для Pelargonium и пшеницы [151]. Видно, что выброс СО2 сильно увеличивается с увеличением интенсивности предварительного освещения. Температура оказывает меньшее влияние, чем можно было ожидать (гл. VII). Температурные коэффициенты (Qio) для скорости дыхания в первые две минуты темноты после освещения в 9670 или 29000 лк составляли всего 1,3—1,4 для пшеницы (за одним исключением) и 1,2—1,6 для Pelargonium, тогда как для стационарного темнового дыхания средние значения Qio были равны соответственно 2,7 и 2,3. Значения Qio для выброса СО2 были, как правило, меньше, чем относительное увеличение Г при повышении температуры на 10° С. Между тем, по мнению Хита и Орчарда [151], величина Г должна расти с температурой медленнее, чем выделение СО2, так как в условиях сильного лимитирования по СО2 Qio для фотосинтеза больше единицы. Кроме того, при данной температуре значение Г должно быть приблизительно пропорциональным скорости выделения СО2. Однако зависимость величины Г от интенсивности света (фиг. 93) и от концентрации кислорода иная, чем та, которая наблюдается для количества выбрасываемой СО2. Отсюда Хит и Орчард заключают, что вряд ли можно судить о световом дыхании по величине выброса. [c.173]

Говоря о диффузионной кинетике, не следует исключить возможность лимитирования процесса химической реакцией. Режим работы редокситных фильтров при лимитировании скорости процесса поглощения кислорода химической реакцией является крайне нежелательным и на практике встречается сравнительно редко и естественно, что для описания динамики процесса поглощения кислорода в этих условиях требуется проведение дополнительного математического анализа. [c.62]

По данным многих авторов, зависимость дыхания от q в лимитированной области описывается кинетикой Михаэлиса— Ментен. Величина оценивается, например, в 1,4-10- М у Torula utilis или 0,2-10- М у Pseudomonas [Перт, 1978]. Низкую величину Kjn для дыхания обычно связывают с низким значением для реакции цитохромоксидазы с кислородом, которая равна 8-10- М. Н. И. Васильев и др. (1975) предлагают рассчитывать Со рит по формуле [c.38]

Факт двойного повышения уНа при лимитировании кислородом также наблюдался [S liuster, S lilegel, 1967]. В опытах П. И. Пономарева и Ю. Л. Гуревича это явление не зафиксировано. [c.45]

При организации хемостатного процесса культивирования необходимо учитывать, что характеристики процесса зависят от типа лимитирования. Как показано выше, лимитирование по углекислоте и энергии значительно снижает эффективность использования водорода как основного газового субстрата. Лимитирование кислородом повышает эту эффективность, но вызывает нежелательную трансформацию биомассы (см. гл. 7). оыбор конкретного режима будет зависеть от критерия оптимизации, наиболее важного с экономической и инженерной Точек зрения. [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология