Opredelitev bakterij Thiobacillus Ferrooxidans in razvrstitev

Že tisočletja rafiniramo olje ali minerale in ločujemo baker iz nekvalitetnih rud z izpiranjem ali taljenjem. Okoli leta 1957 je uspešno razvil tehniko ločevanja bakra iz rude z uporabo bakterij. Bakterija, ki lahko loči baker od semen, je Thiobacillus ferrooxidans, ki prihaja iz oksidacije anorganskih spojin, zlasti spojin železa in žvepla. Ta bakterija spada v vrsto kemolitotropnih bakterij ali bakterij, ki jedo kamnine. Kemolitične bakterije uspevajo v okolju, ki je revno z organskimi spojinami, saj lahko v ozračju iz ogljika črpajo ogljik.

---

Thiobacillus Ferrooxidans Bakteri bakterije

Vloga bakterij pri sproščanju kovin iz zemeljskih kamnin je bila znana šele pred kratkim. Prvo poročilo je navajalo, da je šele v dvajsetih letih 20. stoletja znano, da imajo nekatere bakterije vlogo pri sproščanju Zn in FeS iz kamnin, čeprav takrat še niso bile identificirane. Prava vloga bakterij pri sproščanju kovin je bila odkrita šele leta 1947, ko je Arthur Colmer 7 M.E. hinkie z univerze v Zahodni Virginiji v Morgantownu je lahko identificiral vrsto bakterij to. Zdaj se bakterija imenuje Thiobacillus ferrooxidans, ki igra pomembno vlogo pri sproščanju kovin iz sulfidnih nahajališč

---

Med skupino Thiobacilli se Thiobacillus ferrooxidans pojavlja kot ekonomsko pomembna bakterija na področju izpiranja sulfidne rude od odkritja Colmerja et al. Leta 1950. Odkritje T. ferrooksidani privedli do razvoja nove veje metalurške znanosti, imenovane "biohidrometalurgija", ki se ukvarja z z vsemi vidiki mikrobno posredovanega pridobivanja kovin iz mineralnih ali trdnih odpadkov in kislega drenažnega rudnika itd.

---

Biohidrometalurgija je znanost in tehnologija, ki preučuje predelavo in inženiring mineralov in kovin. Obseg metalurgije vključuje: predelavo mineralov (obdelava mineralov), pridobivanje kovin iz mineralnih koncentratov (ekstraktivna metalurgija), postopki proizvodnje kovin (mehanska metalurgija), inženiring fizikalnih lastnosti kovin (fizikalne metalurgija). Ena izmed njegovih vej je Biohidrometalurgija, in sicer predelava kovinskih rud v čisto kovino z dodajanjem živih bitij, kot so bakterije. Na primer: Thiobacillus ferrooxidan igra vlogo pri ločevanju kovin od njihovih rud ali nečistoč, tako da dobimo visokokakovostne kovine.

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razmnoževanje bakterijskih celic

---

Taksonomija bakterij Thiobacillus Ferrooxidans

Thiobacillus ferrooxidans pogosto imenovano tudi Acidithiobacillus ferrooxidans

---

Znanstvena klasifikacija

• Kraljevina: evbakterije
• Fil: proteobakterije
• Razred: gamaproteobakterije
• Vrstni red: Acidithiobacilillales
• Družina: Acidithiobacillaceae
• Rod: Acidithiobacillus
• Vrste: Acidithiobacillus ferroxidans

---

Morfologija

Thiobacillus ferrooxidans je gramnegativna, aerobna kemolithotrofna bakterija. Je saprofitna bakterija, in sicer bakterija, ki živi iz ostankov mrtvih organizmov ali smeti. Tiobacil je barva z bakterijskim drogom. Imajo železov oksid, ki jim omogoča presnovo železovih ionov.

---

Fiziologija

Thiobacillus ferrooxidans je bakterija v zraku. Vključno s termofilnimi bakterijami, ki živijo pri temperaturi 45-50^o C. Spada tudi med acidofilne bakterije, ki živijo pri pH od 1,5 do 2,5. Nekatere vrste rastejo le pri nevtralnem pH.

---

Ekologija

Thiobacillus ferrooxidans je najpogostejša vrsta rudarskih bakterij na smetiščih. Ti organizmi so acidofilni (kisloljubi) in povečujejo stopnjo oksidacije pilotskih jalovinskih kopišč v premogovnikih in nahajališčih. Po Breemnu (1993) je stopnja zniževanja pH zaradi piritne oksidacije določena s količino pirita, hitrostjo oksidacije, hitrostjo spremembe produkta oksidacije in nevtralizacijsko sposobnostjo. Proces oksidacije je lahko nevaren, saj proizvaja žveplovo kislino, ki je glavno orodje. Lahko pa je koristen tudi pri predelavi materialov, kot sta baker in uran. Ferrooksidani tvorijo simbiotsko zvezo s pripadniki bakterij vrste Acidiphilium, bakterij, ki lahko reducirajo železo. Druge vrste Thiobacillus rastejo v vodi in usedlinah; Obstajata dve vrsti sladke in morske vode.

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Značilnosti bakterij mikoplazme v biologiji

Značilnosti bakterij Thiobacillus Ferrooxidans Bakteri

Acidithioacillus ferrooxidans uvrščeni med avtotrofne organizme, acidofilni, mesofilni se pojavljajo posamezno ali včasih v parih ali verigah, odvisno od rastnih pogojev. Opisani so bili tudi zelo gibljivi sevi, pa tudi nemotilni. Nedavni dokazi kažejo na visoko stopnjo genetske heterogenosti izolatov Acidithiobacillus ferrooxidans, ki so razvrščeni kot ena vrsta. Premični sevi imajo en samček in pili. Ta bakterija je nešportna in ima genom približno 2,8 × 10 ⁶ osnovnih parov in 55-65% vsebnosti GC.

---

Acidthiobacillus ferrooxidans raste pri pH vrednosti 4,5-1,3 v biosintetičnih zahtevah iz bazalnega in solnega medija, pridobljenih z avtotrofijo z uporabo ogljika iz atmosferskega ogljikovega dioksida. Fiksiranje dušika je tudi pomembna ekološka funkcija, ki jo v acidofilnih habitatih opravljajo bakterije. Presnovna energija se pridobiva aerobno z oksidacijo žveplovih spojin minus anorganski ali železovi ioni. Ugotovljena je bila tudi anaerobna rast z uporabo elementarnega vodika ali reduciranih anorganskih žveplovih spojin kot elektronskih darovalcev in železovih ionov kot elektronskih akceptorjev.

---

Thiobacillus ferrooxidans so gram negativne, obvezno avtotrofne aerobne in proteobakterije. Te bakterije so gibljive in imajo polarne bičevite. T. Ferrooksidani so acidofili, ki živijo v okoljih z optimalnim pH od 1,5 do 2,5. T.ferooksidani tudi termofilna, raje temperature od 45 do 50 stopinj Celzija. Toleranca bakterij na visoko temperaturo je lahko delno posledica visoke vsebnosti GC, ki znaša od 55 do 65 molskih odstotkov.

---

Tiobacil so obvezni avtotrofni organizmi, kar pomeni, da potrebujejo anorganske molekule kot darovalce elektronov in anorganski ogljik (kot je ogljikov dioksid) kot vir. Hranila pridobivajo z oksidacijo železa in žvepla z O². Tiobacil ne tvorijo spor, so po Gramu negativne proteobakterije. Njihov življenjski cikel je značilen za bakterije, pri čemer se razmnožujejo s cepitvijo celic.

---

V presnovi Thiobacillus ferrooxidans razvrščeni kot kemoavtotrofne bakterije. Kemoautotrofi so organizmi, ki lahko energijo kemijskih reakcij izkoristijo za izdelavo lastne hrane iz organskih materialov. Kemoautotrofne bakterije za izdelavo hrane uporabljajo kemično energijo iz oksidacije organskih molekul. Organske molekule, ki jih lahko uporabljajo bakterije Thiobacillus ferrooxidans so spojine, žveplo in železo. V tem procesu te bakterije potrebujejo kisik.

---

skupino Tiobacil rod, znan tudi kot Acidithiobacillus, brezbarvne bakterije v obliki paličic. Te bakterije imajo sposobnost pridobivanja energije iz oksidacije žveplovih spojin. Zato okoljske zahteve vključujejo prisotnost anorganskih žveplovih spojin. Te dihalne bakterije prednostno uporabljajo kisik kot končni akceptor elektronov.

---

Tiobacil je najpomembnejši rod kemolitotrofov, ki presnavljajo žveplo. Sem spadajo premične celice v obliki palic, ki jih je mogoče izolirati iz rek, kanalov, zakisanih sulfatnih tal, drenaže rudniških odpadkov in drugih rudarskih površin. Ti tiobacili so prilagojeni širokim spremembam temperature in pH in jih je mogoče enostavno izolirati in obogatiti.

---

Te bakterije so lahko simbiotično povezane s člani rodu acidipilum, bakterijo, ki lahko zmanjša železo. Tudi druge vrste te bakterije lahko živijo v vodi in usedlinah.

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Bakteriofag - opredelitev, značilnosti, struktura, skupina, razmnoževanje, litični cikel, lizogeni cikel, primeri

---

Njegova vloga v okolju

Ena vrsta goriva, ki ga je na svetu veliko, je premog. Sežiganje premoga je metoda izkoriščanja premoga, ki se izvaja že dolgo. Problem, ki nastane kot posledica neposrednega izgorevanja premoga, je emisija žveplovega dioksida. Žveplo, ki ga vsebuje premog, je treba odstraniti, ker lahko žveplo povzroči številne negativne vplive na okolje.

---

Ena najvarnejših in okolju prijaznih alternativ za razžveplavanje premoga je mikrobiološka uporaba bakterij Thiobacillus ferrooxidans in Thiobacillus thiooxidans. Uporaba kombinacije teh dveh bakterij je namenjena nadaljnji optimizaciji razžveplanja. Thiobacillus ferrooxidans ima sposobnost oksidacije železa in žvepla, medtem ko Thiobacillus thiooxidans ne more sam oksidirati žvepla, raste pa na žveplu, ki se sprosti po železu oksidirana.

---

Mikrobiološko razžvepljevanje premoga z uporabo teh dveh bakterij ima več prednosti prednosti v primerjavi s kemičnim razžveplanjem, ki je učinkovitejše, gospodarnejše in prijaznejše okolje. Doslej je bilo izvedenih več študij o razžveplanju premoga, vendar rezultati še vedno niso optimalni. Upamo, da lahko z razžvepljevanjem premoga zmanjša vsebnost žvepla v premogu, da bi vsaj zmanjšal vsebnost žvepla v premogu zmanjšanje onesnaževal sulfatov v okolju, pri čemer je premog alternativna energija za nadomestitev nafte v prihodnosti prihodnosti.

---

Thiobacillus Ferrooxidans. Oksidacija in redukcija železa

V aerobnih pogojih bakterije Thiobacillus ferrooxidans lahko uporabi energijo izolacije Fe²⁺ . Ti procesi vključujejo:

2Fe²⁺ + O₂ + 2 H⁺ 2Fe³⁺ + H₂O

---

Oksidacija pirita (FeS₂) do SO4^2- in Fe³⁺ ali bakterije, če so okoljske razmere z visoko kislostjo. Thiobacillus ferrooxidans oksidira železo v obliki železovega sulfata, da tvori železov sulfat.

4FeSO₄  + 2 H₂Torej₄ + O₂ 2 Fe₂ (Torej₄)_{3 +} 2 H₂O

---

Železov sulfat vpliva na kislost po hidrolizi v železov hidroksid.

2 Fe₂(Torej₄)₃ + 12 H₂O-4 Fe (OH)₃ + 6 H₂Torej₄

---

Katere so prednosti procesa oksidacije Fe.²⁺? Mikrobi bodo dobili dodatno energijo. Ioni Fe ³⁺ fizično oblikovan bo zaščitil mikrobe in povečal stabilnost mikrokolonij na površini trdnih predmetov.

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Značilnosti bakterij

---

Uporaba bakterij Thiobacillus Ferrooxidans Bakteri

Prednost

Prisotnost bakterij lahko znatno poveča hitrost celotnega postopka pranja. Thiobacillus ferrooxidans bodo okrog njega oksidirali železove žveplove spojine (železov sulfid). ta postopek sprosti določeno količino energije, ki bo uporabljena za tvorbo potrebnih spojin in proizvodnjo žveplove kisline in železove žveplove spojine. ti dve spojini napadeta kamnine okoli bakra, tako da ga je mogoče ločiti od rude.

---

Thiobacillus ferrooxidans bodo pretvorili v vodi netopen bakrov sulfid v vodotopni baker sulfat. Ko voda teče skozi kamnine, se spojine bakrovega sulfata odnašajo in morje se počasi zbira v barvnih bazenih briljantno modro T. ferrooxidans je v zemeljskem okolju koristen kot vir fosfata in sulfata s počasno sproščanjem za oploditev prst.

---

Thiobacillus ferroxidans je kemolithotrofna bakterija, kjer lahko kemobakterije prevzamejo in zbirajo strupene kovinske ione, tako da je koristna za odstranjevanje onesnaževal iz odpadne vode. Prizadevanja za izboljšanje kakovosti tal, vključno z zemljo in vodo ter onesnaženje z uporabo mikroorganizmov, se imenujejo bioremediacija.

---

Thiobacillus lahko proizvajalcem kovin pomaga pri varčevanju z energijo, zmanjšanju onesnaževanja in s tem zmanjšanju proizvodnih stroškov. Edini namen bakterijskega koraka je regeneracija Fe 3+ sulfidne železove rude, ki jo lahko dodamo, da pospešimo postopek in zagotovimo vir železa.

---

Izguba

Bakterija Thiobacillus ferrooxidans oksidira Fe (pretvori Fe3 +, ki je raztopljeni ion v Fe (OH) 3), ki je netopen), lahko povzroči korozijo. Proces mikrobiološke korozije ne pomeni, da kovino jedo mikroorganizmi, ampak zaradi rasti teh mikrobov, ki tvorijo jedke spojine, kot so kisline.

---

Še en stranski produkt presnove (žveplova kislina) bakterije T. ferooksidani so včasih povezani z oksidativno korozijo betona in cevi. To je zato, ker ti mikrobi lahko z redoks reakcijami razgradijo kovine, da dobijo energijo za preživetje.

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Vrste, habitati, opredelitev bakterij in bakterij, ki povzročajo bolezni

---

Prednosti Thiobacillus Ferrooxidans železne kovine

Thiobacillus ferroxidans je najbolj raziskana bakterija, ki sprošča kovine, v obliki palice majhna, ima rada zelo kisla mesta z optimalnim pH v območju od 1,5 do 2,5 (Chang & Myersonn, 1982). Te bakterije lahko pridobivajo energijo iz železovega oksida (Fe2 +) in železovega Fe3 + ter z oksidacijo reducirane oblike žvepla v žveplovo kislino (Corbelt & Ingledew, 1987).

---

Thiobacillus ferrooxidans so najbolj aktivne bakterije v rudniških odpadkih zaradi kisline in kovin. Odvodna odlagališča ekstremnih kislin izpostavljajo tudi visoke ravni pirita, elementa, ki ga zlahka oksidira Tiobacilferooksidani.Ta sposobnost oksidacije pirita je bila izkoriščena v industriji razžveplanja premoga. Thiobacillus ferrooxidans uporablja se v industrijskih procesih predelave mineralov in biološkem izpiranju. Te bakterije lahko napadajo sulfidne topne sulfidne minerale in pretvarjajo kovine, kot sta baker in cink, v svoje topne kovinske sulfate. Kovine, pridobljene s postopkom biološkega izpiranja, vključujejo baker, uran in zlato

Thiobacillus ferrooxidans pridobiva energijo iz oksidacije železovega železa v železovo železo in redukcije žveplovih spojin v žveplovo kislino. V celičnih stenah bakterij se lahko nalagajo žveplove usedline. Drug stranski produkt presnove (žveplova kislina) je včasih povezan z oksidativno korozijo betona in cevi. V talnem okolju, T.ferooksidani uporaben kot vir počasnega sproščanja fosfata in sulfata za gnojenje tal. (Kuenen, J. Gijs, et al. 1992)

---

Reakcija sproščanja kovine običajno vključuje pretvorbo netopne kovinske oborine, običajno sulfida, v topno spojino in kovina, ki nas zanima, je lažje očiščena ali ekstrahirana. Bakterije, ki sproščajo kovine, lahko to spremembo izvedejo neposredno z oksidacijo kovinskih sulfidov tvorijo se železo, žveplova kislina in kovinski sulfat, donos kovin pa je odvisen od vrste nahajališča (Maha in Cork, 1990; Torma 1997; Ohmura idr. 1993)

Nekatere reakcije sproščanja kovin kot posledica bakterijskega napada T. ferooksidani neposredno je;

4FeS₂(pirit) + 15O₂ + H₂O 2 Fe₂(Torej₄)₃ + 2H₂Torej₄….. 1

4KuFeS₂ (halkopirit) + 17 O.₂ + H₂SO4 4CuSO4 + 2Fe (SO4) 3 + 2H2O… 2

2FeAsS (arsenopirit) + 2O2 + H2O 2FeSO₄ + 2 H₂Torej₄ …3

CuS (kovelit) + 2O₂ CuSO₄ ……4

---

Tudi sproščanje kovin iz mineralov s strani bakterij je lahko posredno. Kot je prikazano v naslednji reakciji;

4FeS₂ (pirit) + 2Fe (SO₄)₃ 6Fe (SO₄) + 4S …….. 5

CuS (kovelit) + Fe₂ (Torej₄)₃ CuSO₄ + 2F (SO₄) + S ……… ..6

Železo in žveplova kislina nastaneta z neposredno oksidacijo kovinskih sulfidov, ki lahko samooksidirajo določene usedline in tvorijo oksidante in sulfate, topne v kislih raztopinah.

---

Z uporabo več ototrofnih aerobnih bakterij, in sicer Thiobacillus ferrooxidans. Ta bakterijska vrsta, kadar gojijo v okolju, ki vsebuje bakrovo ali železovo rudo bo proizvajala kislino in oksidirala rudo, ki jo bo spremljalo obarjanje ali ločevanje kovin železo. Ta postopek se imenuje izpiranje ali beljenje. S to tehniko je mogoče izboljšati način ločevanja kovin iz rud in ne povzročiti onesnaževanja zraka (Waluyo, Lud. 2005).

Razpoložljivost in asimilacija železa

Železo v železovi obliki je na splošno netopno v kislinah in kompleksnih organskih snoveh, to je primer v tleh, imenovan podzolizacija. Železovi ioni se v gozdnih tleh kombinirajo z organskimi kislinami, da postanejo bolj topni, in se skozi profil tal pretakajo. Železovega iona ni mogoče primerjati z železovim ionom, ker je manj topen. Zelo majhna topnost železa v alkalnih tleh. Ena od posledic pri rastlinah, ki rastejo na alkalnih tleh s koncentracijami CaCO₃ Visoke koncentracije povzročajo pomanjkanje železa, imenovano kloroza (Waluyo, lud. 2009).

---

V biološkem sistemu Fe sestavljajo citokromi, ferridoksinski encimi in beljakovine FeS. Koncentracija Fe v vodi 0,1 ppm do 0,7 ppm. Železo je pogosto prisotno v okolju zaradi kelatnih organskih spojin. Nespecifični kelatorji Fe vključujejo citronsko kislino, oksalno kislino, dikarboksilno kislino, huminsko kislino in tanin. Specifični kelatorji železa so sestavljeni iz hema, transferina, feritina (shranjena železova spojina) in sideroforjev (Waluyo, lud. 2009).

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Tkivo kolenhima in sklerenhima

---

Bioluženje na kovinah

Bioluženje je postopek odstranjevanja ali pridobivanja kovin iz mineralov ali usedlin s pomočjo organizmov živi ali pretvoriti slabo topne sulfidne minerale v vodotopne oblike z uporabo mikroorganizmov (Brandl, 2001). Medtem je Bosecker (1987) razkril, da je bioluženje postopek ekstrakcije kovin, ki se izvaja s pomočjo bakterij ki je sposoben pretvoriti netopne kovinske spojine v vodotopne spojine kovinskega sulfata z reakcijami biochirnia.

---

Bioluženje težkih kovin je lahko z oksidacijo in redukcijo kovin z mikrobi, odlaganjem kovinskih ionov na površino mikrobne celice z uporabo encimov, pa tudi z uporabo mikrobne biomase za absorpcijo kovinskih ionov (Chen in Wilson, 1997). Bakterije, uporabljene v tem procesu, vključujejo: Pseudomonas fluorescens, tuljava Escherichia, Thiobacillus ferrooxidans in Bacillus sp kot izpiralne bakterije, ki lahko z biokemičnimi postopki raztopijo netopne spojine svinčevega sulfida v topne spojine svinčevega sulfata.

---

Postopek biološkega izpiranja je alternativna tehnologija, ki jo je mogoče v prihodnosti razviti kot tehnologijo za pridobivanje kovin. Eden od načinov tega postopka je sproščanje in pridobivanje težkih kovin, ki so prisotne v usedlini, tako da usedlina ne vsebuje težkih kovin in je varna za okolje. Poleg tega lahko postopek biološkega izpiranja (izpiranje bakterij) negativno vpliva na okolje. Kjer postopek zapusti element ali spojino v vodi in vstopi v tla, tako da vpliva na hranila v tleh.

---

Vloga mikrobov v železnem ciklu

Kroženje kovin z mikrobi je eden najjasnejših znakov, da tla niso inertna. Brez kovinskega cikla preoblikovanje kovin ni mogoče. Mikrobi, ki transformirajo kovine, so pomembni pri nastajanju tal in pridobivanju rude.

---

Mikroorganizmi imajo pomembno vlogo pri pridobivanju kovin v nizkokakovostnih kovinskih rudah, kisanju odpadkov in onesnaževanju zalog vode. Fe metal je kovina v tleh. Transformacija Fe poteka z oksidacijo, da dobimo vir energije in reakcijo, ki kovino uporablja kot akceptor elektronov. Železo tudi pretvori organske snovi (asimilacija / imobilizacija) in organske oblike nazaj v anorganske oblike (mineralizacija). (Waluyo, lud. 2009).

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Struktura bakterijskih celic

Geologija in rudarska mikrobiologija

Na področju rudarstva imajo mikrobi vlogo pri pridobivanju mineralov iz rud. Najverjetneje je njegova vloga v procesu pridobivanja kovin in rud iz razlogov. (Waluyo, Lud.2005).

• ---

  Druga bogata nahajališča mineralov so se močno zmanjšala. Rude nižjih stopenj se zdaj široko predelujejo in razvijajo se tehnike, ki omogočajo popolnejše pridobivanje kovin.

• ---

  Tradicionalni način predelave kovinskih rud, in sicer s taljenjem, je danes glavni vzrok za onesnaževanje zraka

  ---

Nekateri mikrobi lahko izboljšajo zgornje pogoje, na primer z uporabo nekaterih aerobnih ototrofnih bakterij, in sicer Thiobacillus ferrooxidans.

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Definicija biotehnologije in njena razlaga

---

Uporaba bakterij za odpadke težkih kovin

Tovarniške odpadke, ki vsebujejo veliko težkih kovin, lahko očistijo mikroorganizmi, ki lahko težke kovine uporabijo kot hranila ali preprosto ujamejo (imobilizirajo) težke kovine. Mikroorganizmi, ki jih je mogoče uporabiti, vključujejo:Thiobacillus ferrooxidans in Bacillus subtilis. Thiobacillus ferrooxidans pridobivanje energije iz anorganskih spojin, kot je železov sulfid, in poraba energije za oblikovanje različnih materialov, kot sta fumarna kislina in železov sulfat (Budiyanto, MAK.2003).

---

Korozija Kovina zaradi mikrobov

Korozija je materialna škoda zaradi interakcije z okoljem, med drugim zaradi bakterijske aktivnosti. Med vrste jedkih bakterij spadajo: desulfovibrio desulfuricans, desulhotoculum, desulfovibrio vulgaris, D.salexigens, D. africanus, D. giges, D. baculatus, D. sapovorans, D. baarsii, D. thermophilus, Pseudomonas, Flavobacteriu, Alcaligenes, Sphaerotilus, Gallionella, Thiobacillus. Ena izmed bakterij, ki najpogosteje korodira, je sulfat-redukcijska bakterija (SRB = Sulfate Reducing Bakterije) povzroči korozijo, ker lahko reducira ione SO42 do ionov S2-, ki bodo nato reagirali z ioni Fe2 + in tvorili FeS kot produkt korozije.

---

Korozija, ki jo povzroča SRB, se večinoma pojavi na dnu rezervoarja za shranjevanje olja, procesne posode in cevnega sistema. Proces korozije z bakterijami se običajno začne z bakterijsko kolonizacijo ovinkov cevi ali orodij in na drugih območjih, kjer je pretok počasen zaradi vstopa in nastajanja drugih organizmov usedlina. Sčasoma ta usedlina postane trda usedlina, tako da postane idealno mesto za rast anaerobnih SRB bakterij. Enako se bo zgodilo na dnu procesne posode in tudi zalogovnika. Oblika škode, ki jo povzroči SRB, je navadno pod korozijo zaradi usedanja.

---

Ker se mikrobni napad zgodi v zelo pomembnem industrijskem okolju, je treba razmisliti, kako ga premagati. Možni protiukrepi so: katodna zaščita, uporaba zaviralcev, razkužil (biosidov), barvanje z antifoulingom. O omenjenih protiukrepih bomo govorili v drugem poglavju tega diktata.

---

Korozija z bakterijami, ki reducirajo sulfate

V nekaterih primerih korozije so ugotovili vpliv nekaterih bakterij na korozijski proces. Korozija, ki jo povzroča presnovna aktivnost mikroorganizmov, se imenuje mikrobiološka korozija. Jastrzobski razvršča več mikroorganizmov, ki so pomembni in imajo vlogo pri koroziji, in sicer:

---

• Bakterije za zmanjšanje sulfata
• Žveplove bakterije
• Bakterije železa in mangana
• Mikroorganizmi, ki lahko tvorijo mikrobiološke filme.

---

Najpomembnejša vrsta SRB je desulfovibrio desulfuricans. Ta bakterija lahko povzroči anaerobno korozijo železa in jekla. Desulfovibrio desulfuricans je obvezna bakterija, ki reducira anaerobni sulfat (še vedno lahko živi z majhno količino kisika).₂ pod pogojem, da je na voljo dovolj hranil) .Tako bakterije, ki reducirajo sulfat, niso strogi anaerobi (ne morejo živeti v prisotnosti O₂ malo).

---

Klasifikacija sulfat reducirajočih bakterij je matematično SRB vključena v skupino desulfovibrio. Na splošno je ta vrsta bakterij v obliki ravne palice, včasih pa je tudi sigmoidne ali spirloidne oblike, velikosti 0,5 - 1,5 pm x 2,5 - 22 pm. Na to morfologijo vplivajo starost in okolje. Desulfovibrio je uvrščen med gram negativne bakterije, ne tvori endospor in ima eno samo polarno bičevico za gibanje. Ta bakterija pripada obveznemu anaerobnemu tipu, ki ima presnovo dihalnega tipa, ki kot akceptorje elektronov uporablja sulfat ali druge žveplove spojine in jih reducira na H.₂S.

---

Presnovo vseh živih organizmov sestavljajo številne kemične reakcije, pri katerih se sprošča energija in iz reakcij, ki jih katalizirajo encimi, sintetizira nov celični material. Dve najpomembnejši skupini sta prebavni encimi, imenovani hidrolaze, in dihalni encimi, imenovani citokromi. V organizmih, ki izvajajo aerobno dihanje, kot sta Pseudomonas in Ferrobacter, se elektroni prenašajo iz hranila do kisika z dvema cikromoma, od katerih vsak vsebuje atom železa, ki je oksidiran reverzibilna.

---

Reakcija je naslednja:

• Citohrom oksidaza reagira tako, da odstrani elektrone iz onfera in tvori oksidne ione.
• 4Fe²+ + O₂ = 4Fe³+ + 2O^2-
• Nato oksidirani encim reduciramo z vodikovimi atomi s pomočjo citokrom hidrogenaze 4Fe.³+ + 4H = 4Fe²+ + 4H +
• Nato se vodikovi ioni kombinirajo z oksidnimi ioni in tvorijo vodo 4H + + 2O^2- = 2H₂O
• Sredstvo proti obraščanju = nadzor ali preprečevanje pritrjevanja neželenih organizmov.

---

Bakterije za zmanjšanje sulfata

Bakterije, ki lahko uporabljajo sulfat kot akceptor pri dihanju, so znane kot sulfo-redukcijske bakterije. Bakterije, ki reducirajo sulfat, uporabljajo sulfat (SO42-), tiosulfat (S2O32-) in sulfid (SO32-) kot končni sprejemniki elektronov pri njihovem presnovnem dihanju, ki se nato reducirajo v sulfid. Poleg tega bakterije, ki reducirajo sulfat, za svoje dnevne potrebe potrebujejo tudi organske podlage - na splošno organske kisline s kratkimi verigami - kot so mlečna in piruvična kislina, ki jih proizvaja fermentacija

---

druge anaerobne bakterije Bakterije, ki zmanjšujejo premike, so anaerobni heterotrofi. Do danes je bilo ugotovljenih več kot 10 rodov bakterij, ki reducirajo sulfate. Med bakterije, ki zmanjšujejo sulfat, so znane in v naravi zelo razširjene, vključno z Desulfovibrio in Desulfotomaculum (Moodie in Ingledew, 1991) Na osnovi metode razgradnje organskih kislin lahko sulfat-reducirajoče bakterije razdelimo v dve skupini (Kleikemper et al., 2002). Prva skupina nepopolno oksidira donatorsko spojino in tvori acetatno spojino skupine Desulfotomaculum

---

ki tvorijo spore in Desulvofibrio, ki ne tvori spor, so bakterije, ki organske spojine nepopolno oksidirajo. Druga skupina je lahko rasla z uporabo alkohola, acetata, maščobnih kislin z visoko molekulsko maso in benzoatov, kot npr Desulfotomaculum acetoxidans, Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfosacrina in Desulfonema (Detmerset al., 2001). Nekatere vrste in rodovi anaerobnih bakterij lahko začasno preživijo v prisotnosti kisika, vendar za rast potrebujejo anaerobno okolje (brez kisika).

---

Vir ogljika in energije za zmanjšanje sulfatnih bakterij Bakteri

Obstaja več vrst ogljika in virov energije, ki jih uporabljajo sulfat-reducirajoče bakterije. Lenset al., (1998) je predlagal, da lahko bakterije, ki reducirajo sulfat, uporabljajo različne vire ogljika. Ogljik je vir energije za presnovne dejavnosti in življenje mikroorganizmov. Reakcija redukcije sulfata z bakterijami, ki reducirajo sulfate, sledi naslednji enačbi: SO42- + 8e- + 4H2OaS2- + 8OH-

---

V tej reakciji dobimo zahtevane elektrone iz oksidacijske aktivnosti organskih snovi (laktat, acetat, propionat itd.), Ki jo izvajajo sulfat-reducirajoče bakterije. Poleg tega, da je donor elektronov, vir ogljika

---

Postopek ločevanja bakra iz njegove rude

V procesu ločevanja bakra iz rude poteka naslednje:

• Bakterija Thiobacillus ferrooxidans v svoji okolici oksidira železove žveplove spojine (železov sulfid). Ta postopek sprosti določeno količino energije, ki se porabi za tvorbo potrebnih spojin.
• Poleg energije v procesu oksidacije nastajajo tudi žveplova kislina in spojine železovega sulfata, ki lahko napadejo okoliško kamnino in sprostijo kovino bakra iz rude. Torej bo aktivnost Thiobacillus ferrooxidans pretvorila v vodi netopen bakrov sulfid v vodotopni baker sulfat.
• Ko voda teče skozi kamnine, se spojine bakrovega sulfata (CuSO4) odnesejo in počasi zbirajo v briljantno modrem bazenu.

---

Postopek ločevanja kovin iz rud v velikem obsegu je mogoče razložiti na naslednji način:

• Te bakterije so naravno prisotne v raztopinah znoja. Rudar bakra bo kovino ali bakreno vezivo zmeljel in odložil v smetišče. Nato na smetišče vlijejo raztopino sulfatnega izvora. Ko raztopina za luženje teče skozi dno odlagališča, bo raztopina za luženje vsebovala bakrov sulfat.
• Nato bo rudar v raztopino za luženje dodal železo. Bakrov sulfat reagira z železom in tvori železov sulfat, ki lahko loči kovino bakra od rude.

---

Thiobacillus ferrooxidans na splošno sprošča baker iz bakrovih rud z reakcijo z vsebuje in žveplo, pritrjeno na kamnino, tako da kamnina na primer vsebuje železo in žveplove spojine FeS2. Ko raztopina za luženje teče skozi rudno kamnino, bakterije oksidirajo ione Fe2 + in jih pretvorijo v Fe3 +.

---

Žveplo, ki ga vsebujejo spojine FeS2, se lahko kombinira z ioni H + in molekulami O2 in tvori žveplovo kislino (H2SO4). Rude, ki vsebujejo baker in žveplo, kot so CuS, ioni Fe3 +, bodo ione Cu + oksidirale v dvovalentni baker ali Cu2 +. Nato se združi s sulfatnim ionom (SO4 2-), ki ga odda žveplova kislina, in tvori CuSO4.

---

Na ta način lahko te bakterije poleg pranja bakterij, kot so npr Thiobacillus se lahko uporablja tudi za pridobivanje visokokakovostnih kovin, kot so zlato, galij, mangan, kadmij, nikelj in urana.