Сульфидли минералларнинг бактериал оксидланиш ва эриш механизми Режа

Сульфидли минералларнинг бактериал оксидланиш ва эриш механизми
Режа:
1. Сульфидли минералларни бактериал оксидланиши механизми ҳақида умумий тушунчалар.
2. Арсенопиритни бактериал оксидланиши механизмининг схематик модели
Сульфидли минералларни оксидланиши ва эриши механизмини арсенопирит мисолида жараён кинетикасини, темир ва олтингугуртнинг оксидланиши биокимёвий хусусиятларини ҳисобга олиб тасаввур қилиш мумкин.
Бактериал ҳужайралар арсенопирит юза қисмида сорбцияланибмустаҳкам боғланади. Кислород, уч валентли темир каби кимёвий агентлар ва биологик агентлар - бактерияларнинг ферментатив тизимлари таъсири остида, темир ва олтингугуртнинг кристаллик панжара қисмлари элементлари оксидланади, бунда минералнинг юза қисми бузилади ва кристаллик панжара қисмлари эрийди. Ҳосил бўладиган икки валентли темир, минерал ва фермент орасидаги боғловчи қисми сифатида, ферментнинг фаол марказига кириб, иккаласи билан боғланиб, субстратни ферментнинг фаол марказида ушлаб туради. Ушбу бирикманинг кейинги парчаланиши натижасида, оксидланишнинг сўнгги маҳсулоти – учвалентли темир ҳосил бўлади. Ҳудди шундай бактериал оксидланишга сульфид олтингугурти ҳам учрайди ва ферментатив оксидланишнинг сўнгги маҳсулоти сифатида сульфат-ионлари ҳосил бўлади.
Жараён қуйидаги реакцияга мос келади:
электрокимёвий жараёнда, арсенопиритнинг юза қисмида оксидланмаган темир, элементар олтингугурт ва арсенит кислота ҳосил бўлади:
FeAsS + Fe₂(SO₄)₃ +1,5 H₂O + 0,75 O₂ = 3 FeSO₄ + S⁰+H₃AsO₃ + 7e
Арсенопиритнинг юза қисмидаги темир ва олтингугурт биокаталитик оксидланиб, юқори даражадаги оксидланган моддаларга айланади. Элементар олтингугурт, олтингугуртли ферментлар таъсири остидаβ модификацияга ўтади ва сульфат-ионларигача оксидланади.
S⁰ + 4 H₂O → SO₄^2- + 8 H⁺ + 6 ē
ёки S⁰ + H₂O + 1,5 O₂ = H₂SO₄ (1)
Минералнинг кристаллик панжараси деструкцияси (бузулиши) натижасида ҳосил бўлган иккивалентли темир, арсенопирит таркибидаги қайтарилган уч валентли темир ҳисобига, олтингугурт ва мишякдан электронлар қабул қилиб, микроорганизмларнинг оксидлаши натижасида, минералнинг диффузион қатламида уч валентлига айланади ва эритмада қуйидаги реакция кечади:
2 FeSO₄ + 0,5 O₂ + H₂SO₄ →Fe₂(SO₄)₃ + H₂O (2)
Ҳосил бўлган оксидланган темир, қисман эритмага ўтади ва қисман минералнинг диффузион қатламида қолиб, сульфидли юза қисм билан тезроқ реакция кечишни таъминлайди. Кучли кислотали эритмадаги мишяк, фақатгина катион ҳолатида бўлиши мумкин ва арсенит кислотага айланади:
As³⁺ + 3 H₂O = AsO₃^3- + 6 H⁺= H₃AsO₃ + 3 H⁺
Арсенит кислота ўз навбатида, кислород таъсирида арсинат кислотаси ҳолигача оксидланади:
H₃AsO₃ + 0,5 O₂ → H₃AsO₄.
Эритмадаги оксидланган темир иштирокида темир арсенати ҳосил бўлади:
Fe³⁺ + H₂AsO₄^- → FeAsO₄ + 2 H⁺.