ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вычисление среднего и его доверительного интервала из "Биогеотехнология металлов Практическое руководство" При высокой интенсивности аэрации (7-10 л/мин) для роста культуры достаточно 0,5% содержания углекислоты в газовой смеси [21]. При более низких концентрациях углекислоты рост клеток замедляется, скорость же окисления железа не снижается даже при полном отсутствии углекислоты. Однако разбавленные культуры можно выращивать и с применением атмосферного воздуха. [c.137] Верхний предел концентрации углекислоты достаточно высок — более 50%. [c.137] Повышение содержания кислорода в аэрирующем газе уже при 30% снижает рост клеток, а при 60% О2 наступает резкое торможение роста клеток и даже их гибель. [c.137] Естественно, что влияние обоих газов - СО2 и О2 зависит от интенсивности аэрации культуры. [c.137] Концентрация биомассы бактерий в культуре. Предельная производительность культиватора определяется скоростью воспроизводства (электрохимического восстановления) энергетического субстрата — Fe и КПД биосинтеза культуры. [c.137] Для того, чтобы бьша достигнута предельная производительность культиватора необходимо, чтобы концентрация окисленной формы железа была максимальной. В этом случае и ток через реактор будет максимальным. Но концентрация общего железа в культуре ограничена величиной 8 г/л. При более высоком содержании железа на катоде реактора образуется осадок ярозита, что приводит к уменьшению рабочей поверхности катода и, следовательно, к уменьшению тока. В этих условиях для повышения скорости электровосстановления железа необходимо, чтобы динамическое равновесие концентраций Fe бьшо максимально сдвинуто в пользу Fe . При этом культура должна окислять восстановленное железо с той же скоростью, с которой оно восстанавливается на катоде реактора. [c.137] Концентрацию сырой биомассы в культуре определяли центрифужным методом (глава 2). [c.138] Культиватор описанной выше конструкции при оптимальных значениях основных параметров процесса культивирования позволяет получать до 100 г биомассы бактерий (в пересчете на сухую биомассу) с 1 м поверхности катода в сутки. Плотность тока при этом около 250 А/м ,КПД культуры около 20% (250 А-ч на 1 г сухъй биомассы бактерий). [c.138] Как показано выше, оптимальная концентрация биомассы бактерий при их непрерывном культивировании лежит в области 5-10 г/л (сухая биомасса). Такая высокая концентрация бактерий (10 кл мл) может быть достигнута и в накопительном режиме в том же культиваторе. Для этого необходимо отключить проток питательной среды н выращивать культуру из любой низкой концентрации до необходимой концентрации. Все минеральные компоненты среды, кроме фосфора, необходимо вводить в начале процесса, фосфрр — по мере его потребления, так как повышение его концентрации в культуре вызывает образование осадка ярозита на поверхности катода реактора и тем самым замедляет процесс. [c.138] Помимо платиновых электродов возможно применение свинцовых анодов и катодов из высоколегированных нержавеющих сталей, хотя из-за коррозии срок их эксплуатации ограничен. Эксперименты показали, что выращенные в электрохимическом культиваторе бактерии не теряют способности окислять сульфидные минералы. Они были успешно испытаны при выщелачивании арсенопиритного золотосодержащего [12, 36] и медно-цинкового концентратов. [c.139] Часто при чановом процессе выщелачивания металлов не удается получить концентрацию бактерий в пульпе выше Ю клеток в 1 мл. Это огра-нитавает максимальную скорость окисления сульфидных минералов в плотной пульпе. Активную биомассу можно вьщелять из продуктивных растворов перед осаждением металлов и возвращать ее в голову процесса. Выделение биомассы проводят центрифугированием или сепарированием [37]. Таким путем удается повысить концентрацию бактерий, устойчивых в условиях выщелачивания в пульпе до 10 ° - 0,5 Ю клеток в 1 мл. [c.139] При проведении исследований в лабораторных и промышленных условиях получают данные, характеризующие биомассу, продукты первичного и вторичного метаболизма, соответствующим образом преобразованный субстрат и т.д. Результатом эксперимента можно считать также различного рода кинетические характеристики роста и развития микроорганизмов, которые можно получить, используя данные о накоплении и преобразовании веществ в исследуемой системе, изменение или подтверждение наших представлений о регуляторных механизмах системы. Результаты, выражающие количества соответствующего вещества, числа клеток и т.п., служат основой для следующей ступени расчетов — кинетических характеристик, которые, в свою оче дь, необходимы для создания физиолого-биохи-мической модели исследуемого процесса (рис. 3.26). [c.140] Непосредственные результаты измерений некоторого количества повторностей в большинстве случаев можно трактовать как случайные величины, вследствие того, что иа них влияет множество не поддающихся учету-факторов. Можно заранее с уверенностью утверждать, что увеличение числа повторностей ведет к увеличению достоверности наших выводов. Однако каждому, кто работал с микроорганизмами, известно, как трудно (и дорого) увеличивать число повторностей. Методы, разработанные математической статистикой, позволяют ним судить о степени надежности используемого экспериментального материала, делать достоверные выводы и прогнозы на будущее. [c.140] Этому вопросу посвящено много учебников, моногр ий, статей, специально предназначенных для биологов [4, 5, 34, 57] Поэтому мы остановимся лишь на некоторых аспектах статистический обработки, наиболее часто встречающихся при экспериментальной работе по бактериальному и химическому выщелачиванию металлов из руд и концентратов. [c.140] Для вычисления 95%-ного доверительного интервала предлагалась также формула, не требующая определения по критерию Стьюдента, т.е. [c.143] Пример. T.ferrooxidans окисляет Fe на среде 9К ( 2). Чтобы вычислить среднее для 10 измерений и его доверительного интервала необходимо построить табл. 3.6, где в первом столбце записывают значения активности окисления Fe , во втором - отклонение от среднего значения, в треть-. М — квадраты отклонений. Второй столбец заполняется после вычисления X по формуле (3.16), третий после заполнения второго. Одиннадцатая строка табл. 3.6 — суммы всех десяти величин в столбце. [c.143] Оценка числа опытов, необходимых дпя достижения заданной точности. [c.144] Поскольку число определений может быть только целым числом, округляем до ближайшего большего целого (обязательно большего). [c.144] Вьшод необходимо поставить ош 1т не менее, чем в четырех повторностях или провести не менее четырех последовательных измерений. [c.144] Вернуться к основной статье