نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

مطالعه تأثیر اندازه ذره‌ها بر رفتار ته‌نشینی زیستی هماتیت توسط باسیلوس لیچنیفورمیس

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان
مرضیه صادقی زاده
سیدمحمدرئوف حسینی
علی احمدی عامله
دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
در این پژوهش، فلوکولاسیون زیستی هماتیت­ های ریز­دانه در دو اندازه گوناگون با استفاده از سلول ­های باسیلوس لیچنیفورمیس و فراورده­ های متابولیک آن بررسی شد. طبق نتیجه­ ها در بهترین حالت، بیش از 99 درصد هماتیت ریزدانه (µm7/3=50d) و خیلی ریزدانه (µm7/1=50d) به ترتیب درpH­های 5 و 7 با استفاده از سلول­ های باکتریایی ته نشین شد. مقایسه نتیجه­ های به ­دست آمده مشخص کرد که ته­نشینی ذره­ های هماتیت خیلی ریزدانه نسبت به آزمایش شاهد % 33 و ذره ­های هماتیت ریزدانه، % 18 بهبود یافت. همچنین، آزمایش ­های جذب بیوفلوکولانت­ ها نشان داد که نتیجه ­های ته­نشینی از مقدارهای جذب پیروی می ­کنند، به­طوری که درpH­های اسیدی، جذب سلول، پروتئین و پلی­ساکارید­های برون سلولی بر هماتیت ریزدانه و درpH خنثی و بازی، جذب بر هماتیت خیلی ریزدانه، بیش تر است. بنابراین، همین پدیده باعث افزایش ته­ نشینی هماتیت خیلی ریز­دانه در حد هماتیت ریز­دانه و حتی بالاتر در pH­های خنثی و بازی شده­است.
کلیدواژه‌ها
باسیلوس لیچنیفورمیس
بیوفلوکولاسیون
هماتیت
پلی ساکارید
پروتئین
موضوعات
[1] Somasundaran P., Das K.K., Yu X., Selective Flocculation, Current Opinion in Colloid & Interface Science, 1(4): 530-534 (1996).
[2] Haselhuhn H.J., Dispersant Adsorption and Effects on Settling behavior of Iron Ore, Minerals & Metallurgical Processing, 30(3): 188-189 (2013).
[3] Weissenborn P.K., Warren L.J., Dunn J.G., Optimisation of Selective Flocculation of Ultrafine Iron Ore, International Journal of Mineral Processing, 42(3): 191-213 (1994).
[4] Haselhuhn H.J., “The Dispersion and Selective Flocculation of Hematite Ore”, Michigan Technological University (2015).
[5] Shih I.L., Van Y.T., Yeh L.C., Lin H.G., Chang Y.N., Production of a Bbiopolymer Flocculant from Bacillus Licheniformis and Its Flocculation Properties. Bioresource Technology, 78(3): 267-272 (2001).
[6] Zakeri A., Pazouki M., Vossoughi M., Use of Response Surface Methodology Analysis for Xanthan Biopolymer Production by Xanthomonas campestris: Focus on Agitation Rate, Carbon Source, and Temperature. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 36(1): 173-183 (2017).
[7] Misra M., Chen S., Smith R.W., Raichur A.M., Mycobacterium Phlei as a Flotation Collector for Hematite. Minerals and Metallurgical Processing, 10: 170-170 (1993).
[8] Schneider I.A.H., Misra M., Smith R.W., Bioflocculation of Hematite Suspensions with Products from Yeast Cell Rupture, Asia‐Pacific Journal of Chemical Engineering, 2(4): 248-252 (1994).
[9] Deo N., Natarajan K.A., Studies on interaction of Paenibacillus polymyxa with Iron Ore Minerals in Relation to Beneficiation. International Journal of Mineral Processing, 55(1): 41-60 (1998).
[10] Yang H., Tang Q., Wang C., Zhang J., Flocculation and Flotation Response of Rhodococcus Erythropolis to Pure Minerals in Hematite Ores, Minerals Engineering, 45: 67-72 (2013).
[11] De Mesquita L., Lins F., Torem M., Interaction of a Hydrophobic Bacterium Strain in a Hematite–Quartz Flotation System, International Journal of Mineral Processing, 71(1-4): 31-44 (2003).
[12] Natarajan K.A., Production and Characterization of Bioflocculants for Mineral Processing Applications, International Journal of Mineral Processing, 137: 15-25 (2015).
[13] Poorni S., Natarajan K.A., Flocculation behaviour of Hematite–Kaolinite Suspensions in Presence of Extracellular Bacterial Proteins and Polysaccharides, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 114: 186-192 (2014).
[14] امانی، حسین؛ شاهمیرزایی، فرزانه، بهینه سازی تولید سورفکتین با استفاده از باکتری Bacillus subtilis NLIM 0110  درون راکتور زیستی لرزان. نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، 68: 103 تا 109 (1392).
[15] Vijayalakshmi S.P., Raichur A.M., The utility of Bacillus Subtilis as a Bioflocculant for Fine Coal, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 29(4): 265-275 (2003).
[16] Karthiga K., Natarajan K.A., Production and Characterization of Bioflocculants for Mineral Processing Applications, International Journal of Mineral Processing, 137: 15-25 (2015).
[17] Manivasagan P., Kang K.H., Kim D.G., Kim S.K., Production of Polysaccharide-Based Bioflocculant for the Synthesis of Silver Nanoparticles by Streptomyces sp, International Journal of Biological Macromolecules, 77: 159-167 (2015).
[18] Bradford M.M., A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-dye Binding, Analytical Biochemistry, 72(1): 248-254 (1976).
[19] Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J.K., Rebers P.T., Smith F., Colorimetric Method for Determination of Sugars and Related Substances, Analytical Chemistry, 28(3): 350-356 (1956).
[20] Kemppainen K., Suopajärvi T., Laitinen O., Ämmälä A., Liimatainen H., Illikainen M., Flocculation of Fine Hematite and Quartz Suspensions with Anionic Cellulose Nanofibers, Chemical Engineering Science, 148: 256-266 (2016).
[21] Kosmulski M., “Surface Charging and Points of Zero Charge”. Vol. 145, CRC Press (2009).
[22] Kosmulski M., Compilation of PZC and IEP of Sparingly Soluble Metal Oxides and Hydroxides from Literature, Advances in Colloid and Interface Science, 152(1-2): 14-25 (2009).
[23] Omoike, A., Chorover J., Adsorption to Goethite of Extracellular Polymeric Substances from Bacillus Subtilis, Geochimica et Cosmochimica Acta, 70(4): 827-838 (2006).