ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Связь биохимического окисления с химическим строением синтетических поверхностно-активных веществ из "Очистка сточных вод, содержащих синтетические поверхностно-активные вещества" Биохимические процессы расщепления с последующей минерализацией органических соединений могут протекать как в аэробных, так и в анаэробных условиях. При оценке возможного влияния ПАВ на процессы очистки сточных вод, состояние водоемов и определении эффективности их удаления решающее значение имеют аэробные условия, характерные как для водоемов, так и для преобладающих типов очистных сооружений (аэротенков, биофильтров). [c.13] Многочисленными исследованиями установлено, что степень биохимического распада ПАВ зависит от их химического строения. Биохимический распад ПАВ — это сложный, многостадийный процесс, при котором каждая стадия катализируется собственными ферментами. Окисление ПАВ под влиянием ферментов активного ила обычно начинается с конечной метильной группы алкильной цепи, у анионных ПАВ — с наиболее удаленной от сульфатной или сульфонатной группы. Окисление метильной группы, являющееся наиболее трудным этапом в цепи биохимического распада ПАВ, начинается с окисления конечного атома углерода с образованием гидроперекиси путем присоединения кислорода. Затем гидроперекиси превращаются в спирт, альдегид и далее в карбоновую кислоту, которая, в свою очередь, подвергается р-окислению — очень распространенному процессу, происходящему в живых клетках животного, растительного и бактериального происхождения. [c.13] Образующаяся в процессе р-окисления уксусная кислота легко используется микроорганизмами в качестве источника энергии, окисляясь до углекислоты и воды. При этом ПАВ с четным числом атомов в алкильной цепи, аналогично природным карбоновым кислотам, окисляются быстрее, чем соединения с нечетным числом атомов углерода. [c.14] После завершения окисления алкильных цепей в таких соединениях, как алкилбензолсульфонаты, начинается расщепление бензольного кольца с образованием в процессе ряда последовательных реакций р-кетоадипиновой кислоты, которая также подвергается р-окислению. [c.14] Отсутствие у четвертичного атома углерода атома водорода препятствует протеканию процесса р-окисления. Как показано на приведенной выше схеме, распад алкилбензолсульфонатов приостанавливается, как только процесс окисления доходит до четвертичного атома углерода. Поэтому наиболее устойчивы к биохимическому окислению алкилбензолсульфонаты, у которых четвертичный атом углерода находится в конце алкильной цепи при отсутствии другого открытого (т. е. без четвер тичного атома углерода) конца. [c.14] Полагают, что в этом случае окисляется одна из конечных метильных групп или же одна из метиленовых групп внутри алкильной цепи. Возможность такого хода реакции доказывается легкостью окисления микроорганизмами циклогексана, состоящего из метиленовых групп. В случае наличия хотя бы одного открытого конца окисление начинается с н-его. [c.14] Биохимический распад неионогенных ПАВ также происходит путем карбоксилирования конечной метильной группы алкильной цепи с последующим ее окислением и гидролиза полиэти-ленгликолевой цепи, который наблюдается только в том случае, когда длина цепи не превышает 10—12 молей окиси этилена. [c.15] Наиболее полно и быстро разрушаются соединения, полученные на основе нО рмальных первичных и вторичных спиртов, алкильная цепь которых содержит более семи атомов углерода, а полиэтиленгликолевая цепь содержит не более 10—12 молей окиси этилена. [c.15] Наиболее устойчивы к биохимическому окислению оксиэтилированные алкилфенолы с разветвленной алкильной цепью и числом оксиэтильных групп больше 10. [c.15] Прямоцепочечные алкилфенолы окисляются несколько лучше, но недостаточно полно по-видимому, процесс окисления затормаживается в месте присоединения ароматического кольца. [c.15] Ввиду того что ПАВ становятся постоянным загрязнением бытовых сточных вод, для которых основным методом очистки является биохимический, возникла необходимость предъявить специальные требования с точки зрения биологического распада к ПАВ, получающим массовое распространение в первую очередь для бытовых целей. [c.15] Вернуться к основной статье