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:

Фазово-контрастная и интерференционная микроскопия
Возможность потери или нарушения образцов в процессе их приготовления всегда беспокоила микроскопистов. Единственный способ решить эту проблему состоит в изучении живых клеток без фиксации или замораживания. Для этой цели очень полезны ми ...

Диагностические возможности голографии
Особый интерес для голографической диагностики представляет орган зрения. Глаз является органом, позволяющим получать изображение его внутренних сред обычным освещением извне, так как преломляющие среды глаза являются прозрачными для излу ...

Морфология мембран
Важную роль в выяснении морфологии мембран сыграли два метода: дифракция рентгеновских лучей и электронная микроскопия. Именно с их помощью была подтверждена правильность бислойной модели. Однако следует иметь в виду, что при выяснении де ...

Разделы