Биология » Биотехнология глутамата натрия » Определение стехиометрических коэффициентов и теплового эффекта реакции

Определение стехиометрических коэффициентов и теплового эффекта реакции

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:

Фосфомоноэстеразы
Часто при проведении экспериментов с рекомбинантными ДНК или при анализе структуры ДНК приходится отщеплять концевые фосфомоноэфирные группы. Известно множество неспецифических фосфомоноэстераз. Эти ферменты, выделенные из клеток Е. coli ...

Положительные и отрицательные стороны ГМО
Для объективной оценки пользы или вреда, который ГМО приносят человеку, мы решили определить положительные и отрицательные стороны их применения человеком. ГМ-источники применяются в медицине для создания вакцин с повышенной эффективност ...

Вступление.
В наш технически развитый век когда исследованы буквально все уголки нашей Земли человечество стремится покорить ранее не изученные участки окружающего нас мира. Одним из таких участков является безгранично интересная область под название ...

Разделы