Сорбционные свойства мха по отношению к микроорганизмам и тяжелым металлам
последовательного разведения исходного раствора соли металла (0,1
моль/л). Флаконы закрывают и оставляют на 24 часа при комнатной
температуре (18+2(С) при периодическом перемешивании. После чего мох
из суспензии отфильтровывают через бумажный фильтр в колбы для
титрования и титруют по следующим методикам.
2.1.3.1. Определение меди комплексонометрическим методом
В качестве источника меди использовали сульфат меди.
Ионы меди образуют с ЭДТА комплексы голубого цвета с константой
устойчивости 6,3*1018 (ионная сила 0,1: 20 (С). Анализируемый раствор
разбавляют водой до метки в мерной колбе. Равновесные растворы с
исходной концентрацией 0,100 моль/л после фильтрования в количестве 48
мл разбавляют водой в мерной колбе до 100 мл. После перемешивания
отбирают пипеткой аликвотную часть раствора в коническую колбу,
прибавляют 20 мл дистиллированной воды, 5 мл буферного раствора, на
кончике металлического шпателя 20-30 мг индикаторной смеси, растворяют
ее и титруют раствором ЭДТА 0,0500 М до изменения окраски из
зеленовато-желтого цвета в чисто-фиолетовую. Измеряют объем ЭДТА и
вводят 1 каплю 2 М раствора NH4ОН, если цвет раствора остается
фиолетовым, титрование прекращают; если от добавления аммиака окраска
изменилась в желтую или желто-зеленую, продолжают титрование раствором
ЭДТА до устойчивой фиолетовой окраски.
В качестве буферного раствора используют ацетатный буфер (ацетат
аммония, 50% раствор) с pH6. Титрование ведут на холоду (при комнатной
температуре 18+2(С).
В качестве металлоиндикатора используют мурексид (смесь с
хлоридом натрия в соотношении 1:100).
Массу определяемого вещества рассчитывают по формуле (2.2.):
m= (V1*Vж*c1*M)/(V2*1000) ( 2.2 )
где – V1 – объем раствора ЭДТА, пошедшего на титрование;
V2 - объем анализируемого равновесного раствора
(аликвотная часть);
c1 - молярная концентрация ЭДТА;
M – молярная масса определяемого вещества;
Vж - объем мерной колбы, из которой отбирали аликвотную
часть.
2.1.3.2. Определение кадмия комплексонометрическим методом
В качестве источника кадмия в работе использовали ацетат кадмия.
Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора из мерной колбы
вместимостью 100 мл, прибавляют 2-3 мл буферного раствора с pH 10
(аммиачный буферный раствор: 67г NH4Cl и 570 мл 25%-ного NH3 в 1 л
раствора), 15 мл воды, перемешивают и прибавляют на кончике шпателя 20-
30 мг смеси индикатора эриохромового черного Т и хлорида натрия.
Перемешивают до полного растворения индикаторной смеси и титруют
раствором ЭДТА 0,0500 М до изменения окраски раствора из винно-красной в
голубую.
Массу определяемого вещества рассчитывают по вышеуказанной формуле
(2.2).
2.1.4. Определение кинетики сорбции металлов мхом
В стеклянные флаконы помещают навески по 200+0,5 мг мха, взвешенные
на аналитических весах. Добавляют по 50 мл раствора металла 0,02 моль/л
и тщательно перемешивают. Через 5, 10, 20, 30, 60 и 120 мин мох
отфильтровывают из анализируемых растворов. Фильтраты меди и кадмия
оттитровывают раствором ЭДТА по вышеописанной методике.
2.1.5. Изучение сорбции металлов микроорганизмами
В мерную колбу на 50 мл сначала добавляют 1 мл микробной
суспензии, затем доводят объем до метки исследуемым раствором металла.
После этого вливают содержимое мерной колбы во флаконы на 100 мл
с привинчивающимися крышками. Флаконы оставляют на 24 часа, по
истечении которых растворы центрифугируют при 8000 об/мин в течение 10
минут. Далее раствор, отделенный от микроорганизмов, оттитровывают
раствором ЭДТА по вышеописанной методике.
2.1.6. Определение кинетики сорбции металлов микроорганизмами
В мерную колбу на 50 мл сначала добавляют 1 мл микробной
суспензии, затем доводят объем до метки исследуемым раствором металла.
После этого вливают содержимое мерной колбы во флаконы на 100 мл с
привинчивающимися крышками.
Через 5, 10, 20, 30, 60 и 120 мин отфильтровывают культуру
микроорганизмов на микробном фильтре и фильтраты оттитровывают
раствором ЭДТА.
2.1.7. Изучение сорбции металлов в системе мох-суспензия
микроорганизмов
В стеклянные флаконы помещают пробы мха 200+0,5 мг предварительно
взвешенные на аналитических весах. Потом в эти же стеклянные флаконы
добавляют 50 мл раствора металла различной концентрации. И затем
добавляют 1 мл микробной суспензии. После этого систему при
периодическом перемешивании оставляют на 24 часа. Через сутки
исследуемые растворы отфильтровывают на микробном фильтре и титруют
раствором ЭДТА по методикам указанным в пп. 2.1.3.1. и 2.1.3.2..
2.1.8. Определение кинетики сорбции металлов микроорганизмами,
адсорбированными на мхе
В стеклянные флаконы с привинчивающимися крышками помещают навески
мха массой 200+0,5 мг, 1 мл микробной суспензии и 50 мл раствора
металла 0,02 моль/л. Через 5, 10, 20, 30, 60, 120 мин культуру
микроорганизмов отфильтровывают через микробный фильтр и фильтраты
оттитровывают раствором ЭДТА.
2.1.9. Получение кривой выживаемости микроорганизмов
Выживаемость микроорганизмов изучают посевом их на чашки Петри с
питательным агаром. Микробную суспензию используют после обработки ее
металлами в опыте по изучению сорбции металлов микроорганизмами.
2.1.10. Изучение адсорбции микроорганизмов мхом
В мерную колбу на 50 мл сначала добавляют 1 мл микробной суспензии
и доводят объем до метки дистиллированной водой. Затем переливают
раствор микробной суспензии в качальную колбу и добавляют навески мха
массой 200+0,5 мг. Все колбы ставят на качалку на 2 часа. Измеряют
оптическую плотность и делают высев на жизнеспособность. Результаты
представлены в таблице 2.8.
2.2. Результаты исследований и их обсуждение
В качестве сорбента-носителя микроорганизмов использовался мох из
класса мхи (Мusci) подкласса сфагновые, семейства сфагновые, Sphagnum
cuspidatum. Данный вид мха был выбран в связи с тем, что он обладает
значительным ареалом распространения в нашей республике.
В качестве микроорганизмов, способных к поглощению тяжелых
металлов, изучались Pseudomonas aeroginosa B7. Это прямые или слегка
изогнутые палочки, размером 0,5-1 мкм. Граммотрицательные, обладают
подвижностью за счет одного полярного жгутика, тип дыхания - аэробы,
метаболизм чисто дыхательного типа с использованием кислорода как
конечного акцептора электронов, данные бактерии могут выделять в среду
сине-зеленый пигмент. Данные бактерии широко распространены, так,
например, они часто встречаются при гнойных инфекциях в медицинских
учреждениях.
Полученные экспериментальные данные в опыте по изучению сорбции
металлов мхом (2.1.3.) сведены в таблицу 2.1. и представлены в виде
изотерм сорбции на рисунках 2.1. и 2.2..
Таблица 2.1
Данные ионообменной сорбции металлов мхом
|Навеска|Исходная |Объем |Объем ЭДТА 0,05 |Равновесная |Количество |
|мха, г |концентрац|аликвоты|моль/л пошедшего|концентрация |сорбированно|
| |ия соли |, мл |на титрование, |соли металла, |го металла, |
| |металла, | |мл |моль/л |мг-экв/г |
| |моль/л | | | | |
|Сульфат меди, CuSO4 |
|0,2012 |0,1 |10 |9,85 |0,09855 |0,72 |
|0,1998 |0,1 |10 |9,86 |0,09863 |0,68 |
|0,2001 |0,02 |10 |3,73 |0,01865 |0,67 |
|0,2020 |0,02 |10 |3,74 |0,01868 |0,66 |
|0,1995 |0,005 |25 |1,95 |0,00389 |0,55 |
|0,1987 |0,005 |25 |1,99 |0,00397 |0,51 |
|Ацетат кадмия, Cd(CH3COO)2 |
|0,2013 |0,1 |10 |9,86 |0,09864 |0,69 |
|0,2210 |0,1 |10 |9,87 |0,09871 |0,66 |
|0,1899 |0,02 |10 |3,75 |0,01876 |0,62 |
|0,2430 |0,02 |10 |3,76 |0,01880 |0,60 |
|0,2150 |0,005 |25 |1,93 |0,00386 |0,57 |
|0,2000 |0,005 |25 |1,95 |0,00390 |0,55 |
[pic]
Рис.2.1.
[pic]
