Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 168 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

167
образуется элементарная сера, которая может непосредственно окисляться
бактериями до серной кислоты.
Бактериальное окисление сульфидинах минералов является сложным
процессом, включающим адсорбцию микроорганизмов на поверхности
минерала или горной породы, деструкцию кристаллической решетки,
транспорт в клетку минеральных элементов и их внутриклеточное окис-
ление. Этот процесс реализуется по законам электрохимической коррозии,
поэтому зависит от состава
, структуры и свойств породы. Прикрепляясь к
поверхности минералов, бактерии увеличивают ее гидрофильность, при
этом электродный потенциал породы (ЭП) снижается, а окислительно-
восстановительный потенциал среды (Eh) возрастает. Чем выше разница
между Eh среды и ЭП породы, тем быстрее протекают электрохимические
реакции на катоде и аноде:
FeS
2
+ O
2
+ 4 H
+
→ Fe
2+
+ 2S
0
+ 2H
2
O.
катодная реакция анодная реакция
O
2
+ 4H
+
+ 4 e
–
→ 2H
2
O; FeS
2
→
Fe
2+
+ 2S
0
+ 4e
–
.
При отсутствии бактерий Eh среды и ЭП пирита близки, поэтому окис-
ления не происходит. Бактерии, прежде всего, окисляют минералы с более
низким ЭП, то есть анодные минералы, находящиеся на самом низком
энергетическом уровне.
При бактериальном окислении арсенопирита (пример непрямого окис-
ления сульфидного минерала) происходит следующее (рис. 5.3). В диффу-
зионном слое на
поверхности минерала происходят реакции:
анодная реакция катодная реакция
FeAsS
→Fe
2+
+ As
3+
+ S°+7e
–
; 3.5 O
2
+ 14 H
+
+ 7 e
–
→ 7 H
2
O.
Бактерии окисляют Fe
2+
и S
0
до конечных продуктов:
4Fe
2+
+ O
2
+ H
+
бактерии
⎯→⎯⎯⎯ 4 Fe
3+
+ 2 H
2
О,
G = –74.4 кДж моль
–1
.
S
0
+ 4 H
2
O
бактерии
⎯→⎯⎯⎯ SO
4
2–
+ 8 H
+
+ 6 e
–
.
Окисление ионов двухвалентного железа и серы до конечных продук-
тов происходит непосредственно в диффузионном слое, что способствует
быстрому взаимодействию иона трехвалентного железа с минералами:
FeAsS + Fe
2
(SO
4
)
3
+ 1.5 H
2
O + 0.75 O
2
→ 3 FeSO
4
+ S
0
+ H
3
AsO
3
и серой:
S
0
+ 6 Fe
3+
+ 4 H
2
O → 6 Fe
2+
+ SO
4
2–
+ 8 H
+
.

Страницы