Сульфидли минералларни танлаб эритиш Режа

А.ferrooxodans бактерияларининг сульфид минераллари юзасида мустаҳкам жойлашиб олиши ва ўзаро муносабати биринчи босқич бўлиб, ундан кейин анорганик субстратнинг кимёвий ўзгариши бошланади. Микроорганизмлар ҳар қандай юзада ўрнашиб олиш мумкинлиги аниқланган. Уларнинг адгезияси танланиб ёки танланмай ўтиши мумкин, мусбат ёки манфий зарядланган, гидрофоб ёки гидрофил юзаларда ўрнашиш механизми ирсий программалаштирилган бўлиб ўта мураккаб. Ўрнашиш механизми учун масъул деб ҳужайра плазмидалари ҳисобланади. Ҳужайралар адгезиясида ҳар-хил ўзаро муносабатлар кузатилиши мумкин бўлиб у – шиллиқ капсуласи ёрдамидаги ёпишиш ва электростатик кўчларнинг таъсири остида кечади.
Сульфид юзасида бактерияларнинг ўрнашишини таъминлаш учун бактерия ва минерал орасида шиллиқ капсула бўлиши керак ва у нафақат ҳимоя вазифасини бажаради, балки минерал билан бўлган жараёнларда муҳим омил бўлиб хизмат қилади. Ўрнашиш, бактериядан ажралиб чиққан полимер комплекслар - липополисахаридлар ёрдамида амалга ошади: натижада минерал, сульфат кислотасигача ва Fe³⁺ ионигача электрокимёвий жараёнлар ҳисобига оксидланиб манфий зарядланган минерал юзасига ёпишади. Органик комплекслар, ҳужайранинг йиғинди мусбат зарядини таъминлайди (уч мусбат зарядга иккита манфий заряд туғри келади) ва шунинг билан пиритнинг манфий зарядланган юзасига электростатик ёпишиш таъминланади. Темирнинг миқдори ҳужайранинг органик қатламида 53 г/дм³ –гача етади ва ушбу ҳолат комплекс бирикмалар борлигини исботлаб танлаб эритишнингг иккинчи “билвосита” механизмини изоҳлашга имкон беради.
Лекин кўз билан кузатиш қайд қилинган сульфид минералларининг юза қисмида жойлашган бактерияларнинг борлиги, бактерияларнинг шу юза қисмни оксидлашидан дарак бермайди , чунки улар юза қисмга ёпишади, лекин озуқа субстрати сифатида фойдаланмаслиги мумкин. Сульфидларнинг юза қисмидаги адгезия эса специфик хусусиятга эга бўлиб, чуқур биологик мазмун касб этади, чунки ушбу ҳолатда минерал субстрат вазифасини бажаради, бактерияларнинг ўсиш ва ривожланиши учун энергия манбаи бўлиб қолади. Шуни ҳам ҳисобга олиш керакки, бактерияларнинг микробиологик танлаб эришида, минерал субстратнинг юзасига нафақат ёпишади, улар бўтананинг суюқ фазасида ҳам бўлиб, оксидланмаган темир ва элементар олтингугуртни оксидлайди. Қаттиқ ва суюқ фазадаги биомассанинг оксидловчилик қобилиятини аниқлаш, микроорганизмларнинг ушбу фазалардаги фаолияти ҳақида тушунча беради.
Концентратларнинг бактериал оксидланишида сарф этиладиган умумий кислороднинг (95%), сульфид минералларини бевосита оксидлаш учун сарфланади.
Бактериялар минераллар юзасида жуда маҳкам ўрнашади. Масалан: олтинмишякли концентратнинг бактериал танлаб эришидан кейин, биокек уч марта ювилгандан кейин ҳам кислороодга бўлган талаб фақатгина 1,16 баробарга пасаяди.
Олтинмишьякли концентратнинг бактериал танлаб эришида, бўтананинг қаттиқ фазасида 70-80% фоиз ҳужайра ўрнашиб олади ва атиги 20-30% фоизи суюқ фазада “эркин сузиб” юради. Сульфид минералларининг бактериал оксидланиш ва танлаб эритиш механизмларини ўрганишдан олдин, асосий термодинамик қонуниятлари қўлланилади ва улар минерал субстратларнинг оксидланишига хос. Ушбу мақсадни амалга ошириш учун Пурбэ диаграммалари ( -pH) қўлланилади ва улар термодинамик тизимнинг рН муҳит кўрсаткичини,минерал ва муҳитнинг потенциалини мустаҳкам ва стабил ҳолатини аниқлашга ёрдам беради.
Бактериал танлаб эритиш (БТЭ) шароитидаги пирит, арсенопирит ва пирротиннинг термодинамик ҳолатининг таҳлили ва электрокимёвий ўзгаришлар шуни тасдиқладики, микроорганизмлар, ўзларининг ферментларининг биокаталитик хусусиятларига асосан, бактериал танлаб эритиш жараёнида, бевосита сульфид минералларининг кристаллик панжара элементларини оксидлайди. Сульфид минераллари фаол бактериал оксидланиш ва эритиш даврида, термодинамик мустаҳкамлигини йуқотади ва керакли миқдорда эркин энергия заҳираси ҳосил бўлади, ва у А.ferrooxidаns микроорганизмларининг ривожланиши учун сарфланиб, натижада 12 килокалориядан кам бўлмаган кучли иссиқлик реакцияси кечишида қатнашади. Арсенопиритнинг бактериал танлаб эритиш натижасида, юқори оксидланган темир узлуксиз эритма ва чўкмада йиғилади.