Бактериал оксидланиш ва танлаб эритиш жараёнининг

А. ferrooxidans бактериялари мезофил ҳисобланиб, 28-35⁰С температура уларнинг ривожланиши учун оптималлиги аниқланган. Иссиқлик даражаси 40⁰ етганда улар ўсишдан тўхтайди, иссиқлик даражаси 50⁰ га етганда, улар танасидаги оқсиллар денатурацияга учраб, бактериялар нобуд бўлади. Паст температураларда бактерияларнинг ўсиш тезлиги секинлашади ва ҳужайра липидлари таркибига кирадиган юқори даражада тўйинган ёғ кислоталарини синтезлай олмайди. Табиийки, бунда оксидлаш фаоллиги сусаяди.
Арсенопиритдан мишякни танлаб эришининг максимал тезлиги 35⁰С да, 20 ва 30⁰С иссиқликдагига қараганда унинг эритмага ажралиши 1,3 ва 4,3 баробар ортади. Барча ҳолатларда кузатиладиган қунғироқсимон эгри чизиқ иссиқлик даражаси ва оксидланишнинг ферментатив механизмига боғлиқ, чунки
фермент-катализаторларнинг специфик белгиларидан бири, уларнинг иссиқлик даражаси билан боғликлиги ва термолабиллигидир (иссиқликга нисбатдан ўзгарувчанлиги). Иссиқлик коэффициенти Q₁₀ темирнинг оксидланишида 2,0 - га тенг, сульфид минералларининг эриши натижасида эса 2…3. мос келади.
Олтинмишякли концентратларнинг танлаб эритиш тажрибаси шуни кўрсатдики, оксидланиш жараёни интенсив равишда 40⁰С –да кечади, бунда А.ferrooxidans, А.thiooxidans ва Leptospirillum ferrooxidans мезофил бактерияларидан ташқари ўртаҳол термофиллар иштирок этади ва улар сульфидларнинг оксидланишини 40…45⁰С –да ҳам давом эттиради.
А.ferrooxidans тион микроорганизмларининг аэроб метаболизмида кислород электрон акцепторлари вазифасини оксидаза ферментлари иштирокида бажаради. Кислороддан ташқари ушбу облигат автотроф бактериялар углеродни атроф муҳитдаги карбонат ангидридидан ажратиб ҳазм қилади. Шунинг учун А.ferrooxidans иштирокида кечадиган бактериал танлаб эритиш натижасида муҳитнинг газ таркиби миқдори ўзгаради, ( кислород ва карбонат ангидрид) унинг миқдори асосий параметрлардан бири бўлиб, бактерияларнинг фаоллиги, ўсиш даражаси ва биологик оксидланишнинг тезлигини белгилайди. О₂ ва СО₂ – нинг одатий муҳитдаги миқдори (8,1 мг/л ва 0,03%) микроорганизмларнинг фаол ривожланиши учун етарли эмас.
Оксидланмаган темирнинг оксидланиши учун истеъмол қилинадиган кислород ва карбонат ангидриднинг ҳажми муҳитдаги эритма ҳолатидагига нисбатан 180 ва 80 баробар кўп бўлишини талаб этади. Шунинг учун асосий эътиборни бактериал танлаб эритиш жараёнини ташкил этадиган вақтда бўтананинг аэрациясига қаратиш керак, чунки чанда танлаб эритишда, механик аралаштириш билан бирга атмосферадан ҳавони сўриб, босим остида мажбуран бўтанага бериш зарур. Масалан: чанлардаги аэрация темирнинг оксидланиш даражасини 7 баробар кўпайтириш имконини беради. Бир килограмм оксидланмаган темирни оксидлаш учун, бактерияларга 0,14 кг кислород талаб қилинади. Бир килограмм элементар олтингугуртни сульфат-ионларга айлантириш учун бактериялар - 2 кг кислород истеъмол қилади. Бунча миқдордаги кислородни фақатгина бўтанага мажбуран, босим остида атмосфера ҳавосини бериш билан амалга ошириш мумкин.
Лекин тажриба йўли билан чандаги усулда аэрациянинг керакли миқдори аниқланмаган. Ушбу муҳим масала бўйича адабиётда учрайдиган маълумотлар кўп ҳолларда бир бирига қарама қарши. Айрим ҳолатда, оксидланмаган темирни бактериал оксидлаш учун муҳининг бир ҳажмига, бир соатда бир ҳажм ҳаво пуркалиши зарур бўлса, бошқасида эса– бир соатда уч ҳажм ҳаво берилиши керак дейилган. Лекин, микробиологик изланишлардан маълумки, тузли озуқа муҳитида ҳужайралар миқдори 10⁷ хуж/мл. –дан кўп бўлса, улар аэрациянинг интенсив амалга оширилиши, аэроб микроорганизмларининг ўсишини сусайтириши мумкин. Шунинг учун микробиологлар бактериал муҳитларни аэрация қилишни 1-1,5 соатдан кейин бошлашни тавсия этишади, қайсики бактериялар экспоненциал ўсиш фазасига киради.
Темирнинг бактериал оксидланишига ҳавонинг таъсири бўйича ўтказилган тадқиқотлар шуни кўрсатдики, бир соатда, бир ҳажм муҳитга ҳавонинг 300 хажмини юқори даражада диспергациялаб жўнатилганда ҳам бактериялар фаоллиги пасаймади. Саноат шароитида эса минутига ҳавонинг сарфланиши бўтананинг бир ҳажмига бир ҳажм ҳаво берилиш керак деб ҳисобланарди. Ҳавонинг бундай миқдорда сарфланиши танлаб эритиш жараёнинг сарф - харажатини ошириб юборади. Шунинг учун бўтана таркибидаги кислороднинг қолдиқ миқдори 2 мг/л дан кам бўлмаслиги эътироф этилади.
Бактериал танлаб эритиш шароитида сульфидли маҳсулотларнинг таркибидаги ҳар хил органик ва анорганик моддаларнинг ва қаттиқ сульфид заррачаларининг салмоғининг юқорилиги кислороднинг бўтанадаги эрувчанлигини, 9 К озуқа муҳитидагига нисбатан ҳам кам бўлишига олиб келади.