Общее стехиометрическое уравнение для аэробного процесса выглядит следующим образом:
ns*[C12H22O11] + nO2*[O2] + nN*[NH4Cl]=[X] + np*[p] + nCO2 *[CO2 ] + nH2O* [H2O],
где ns,nO2,nN,np,nCO2 ,nH2O – стехиометрические коэффициенты для субстрата, кислорода, азота, продукта, углекислого газа и воды соответственно.
[C12H22O11], [O2], [NH4Cl], [X], [p], [CO2], [H2O] – концентрации субстрата, кислорода, мочевины, продукта реакции, углекислого газа, воды
1. Для определения ns,np приведем все количества к 1 С-молю биомассы
Для биомассы Х используем формулу Стоухамера CH1,8N0,5O0,2
На 280 г сухого вещества биомассы выделяется 380 г продукта. В качестве углеродного субстрата используется 2 кг мелассы. Меласса содержит 50% сахарозы, следовательно сахарозы в ней содержится 1кг. Запишем полученное уравнение:
1000/342 [C12H22O11] = 280/24,6 [X] + 380/147 [C5H9NO4]
2,92/11,38 [C12H22O11] = 11,38/11,38 [X] + 2,59/11,38 [C5H9NO4]
0,26 C12H22O11] = [X] + 0,23 [C5H9NO4]
ns= 0,26, np= 0,23
2. Для определения коэффициентов по другим веществам необходимо составить систему уравнений элементарного баланса:
С: ns*mS = 1 + np*mp + nCO2;
H: ns*nS +n NH4Cl*4 = 1,8 + np*np + nH2O* 2;
O: ns*pS + nO2*2 = 0,5 + np*pp + nH2O +nCO2*2;
N: ns*qS +n NH4Cl = 0,2 + np*qp.
ns=0.26, np= 0.23
ms=12, mp= 5
ns=22, np= 9
ps=11, pp= 4
qs=0, qp=1.
С: 0.26*12 = 1 + 0.23*5 + nCO2 => nCO2=1.97
H: 0.26*22 +n NH4Cl*4 = 1,8 + 0.23*9 + nH2O* 2
N: n NH4Cl = 0,2 + 0.23*1=> n NH4Cl = 0.43
O: 0.26*11 + nO2*2 = 0,5 + 0.23*4 + nCO2 *2 + nH2O
nH2O = 1.785
nO2 = 2.145
Полученное уравнение:
0.26* [C12H22O11] + 2.145*[O2] +0.43*[ NH4Cl] = [X] + 0.23*[C5H9NO4]+ 1.97 *[CO2 ] + 1.785* [H2O],
Статьи и публикации:
Внутренние органы
Внутренние органы расположены внутри тела человека, преимущественно в его основных полостях – грудной и брюшной, хотя отдельные органы находятся в области головы, шеи и в полости таза. Основная функция внутренних органов – участие в обмен ...
Мужской гаметофит
Голосеменные отличаются от папоротников также развитием мужского гаметофита, строением и способом прорастания микроспор. У папоротников, где развитие гаметофита происходит обычно лишь после высеивания спор, прорастание спор происходит чер ...
Теория эволюции Чарльза Дарвина
Изменчивость: В живой природе в пределах видов наблюдается значительная непрерывная изменчивость (на основе естественных фактов и организмов в одомашенном состоянии). Выделил неопределенную и определенную формы изменчивости. 1-ая – резуль ...