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:

Сравнительный анализ укоренения черенков хвойных растений и спиреи японской
Черенки спиреи японской лучше укоренились, чем черенки хвойных растений. На укоренение черенков спиреи японской лучше подействовало ростовое вещество "Экосил", а на хвойные растения - "Корневин". ...

Выводы
1. Клетка является сложной физической системой. В один и тот же момент времени в ней происходят десятки тысяч разнообразных динамических процессов. В процессе жизнедеятельности клетка выполняет две основные задачи: обеспечивает поддержани ...

Изменения экспрессии генов при гипотермии
Как известно, в клетках растений, насекомых, млекопитающих как тепловой, так и холодовой шок вызывает изменения в активности генов. При этом начинается синтез небольшого числа «белков теплового шока» и прекращается синтез всех остальных б ...

Разделы