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【党校论文】试探三种休眠细菌吸附水溶液中镍离子的研究(论文参考文献)

星级: ★★★★ 期刊: 《科技创新与生产力》作者:王惜春浏览量:6514 论文级别:最新本章主题:离子和溶液原创论文: 5156论文网更新时间:12-17审核稿件编辑:Werner本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:1516 评论次数: 8629

导读:现在请大家一起欣赏本篇文章离子和溶液专业方面的毕业论文范文,为广大学生们写作毕业论文是提供参考帮助。

(江苏蓝丰生物化工股份有限公司,江苏 新沂 221400)

摘 要:通过对三种细菌的休眠体去除水溶液中镍的效能进行调查,探讨了溶液pH、温度、离子强度等因素对镍离子去除效果的影响.结果表明:温度为30 ℃、pH为5时吸附效果最佳,增大溶液离子强度会导致镍离子的单位吸附量降低.

关键词:休眠细菌;生物吸附;镍离子

中图分类号:O647。31;X505 文献标志码:A DOI:10。3969/j。issn。1674-9146。2016。05。115

收稿日期:2016-02-28;修回日期:2016-04-10

重金属具有毒性大、不能生物降解以及在水中易富集等特性,并能通过食物链进入人体,给生态环境和人体健康带来潜在的风险.重金属镍因其生物化学活性,能激活或抑制一系列的酶而发挥其毒性,危害人体健康[2].而镍在电镀工业上用途非常广泛,通常污染工业区附近的土壤及地下水源[3],因此针对处理废水中重金属镍的研究有重要意义.

传统的电渗析、离子交换、电化学方法、反渗透等处理方法,因其成本高、能耗高、二次污染严重等缺点在应用中受到限制.而吸附法因其去除效率高、可回收利用,且循环废水中的重金属离子具有潜在的经济效益,因此在废水处理方面受到广泛关注.然而,当前工业上普遍使用的吸附剂价格昂贵、处理效果不佳,因此选择分布广、成本低、吸附性能强的吸附剂成为研究的一个重要方向[4].近年来,用微生物吸附重金属的研究取得了很大的进展,一些微生物如细菌、真菌和藻类对重金属具有选择性,节能、处理效率高,吸附剂易再生利用等优点,因此选择微生物菌体作为新型吸附剂材料已成为研究热点[5-9].用微生物处理废水中的金属离子没有二次污染,不会对环境及人类的生存造成危害.本文主要研究溶液pH、温度、离子强度等因素对金 葡萄球菌,枯草杆菌和少动鞘氨醇单胞菌休眠体吸附镍(Ⅱ)离子的去除效果的影响.

1 实验材料与方法

含镍试液:称取4。954 8 g硝酸镍,溶于水并定容于1 000 mL容量瓶中,配成1 000 mg/L的镍标准贮备液.

0。05 mol/L碘溶液:称取12。7 g碘加到含有

25 g KI的适量水中,用水稀释至1 000 mL.并于棕色瓶中保存.

0。5%(m/v)丁二酮肟溶液:称取2。5 g丁二酮肟粉末溶解于2

三种休眠细菌吸附水溶液中镍离子的研究
离子和溶液毕业生论文格式范文

50 mL氨水中,用水稀释至500 mL.

THZ-82水浴恒温振荡器、KQ-B玻璃仪器气流烘干器、UV-754紫外可见分光光度计、pHS-3C精密pH计、BS224S电子天平、电热恒温干燥箱、容量瓶、锥形瓶、比色管、比色皿、烧杯.

配制牛肉膏蛋白胨培养基:一是液体培养基,加入500 mL蒸馏水于烧杯,依次加入牛肉膏2。5 g,蛋白胨5。0 g,氯化钠2。5 g,并溶解,pH调至7。2~7。4,即为.二是固体培养基,向液体培养基中加入7 g琼脂,加热,搅拌后倒入培养皿内约1/3~1/2高度处,平放好,冷却凝固制成平板.液体培养基高温高压(121~125 ℃)灭菌20 min[10].

菌种活化:细菌菌种的活化,从冰箱里取出保藏菌种,接到斜面(两支斜面)活化一次,37 ℃培养箱过夜长出菌落,再转接斜面,以需要做种子的斜面数量为依据转接;第二次活化,同样培养条件37 ℃,24 h培养,保

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证斜面菌处于对数期.

种子液的制备:取培养好的斜面用无菌水或灭过菌的液体培养基约3 mL冲入斜面,用接种环刮下,都转入灭菌的液体培养基,每50 mL液体培养基约接一支斜面,本实验用1 000 mL的三角瓶装300 mL液体培养基培养,温度为37 ℃时,在摇床上150 r/min 培养24 h,瓶口用四层纱布蒙上绑好.

上发酵罐培养:按照10%的接种量,每罐用300 mL培养基接种.培养三种细菌,包括枯草芽孢杆菌,少动鞘氨醇单胞菌和金 葡萄球菌,每样各准备3 L液体培养基,把液体培养基先上罐灭菌,再把种子装上.

休眠体的制备:取1×104 g上述培养液用离心机离心10 min左右得到菌体,把上清液另放保存备用,菌体留在离心管中,再倒入混合培养物再离心,直到菌体足够多(不影响离心效果就可以),然后把菌体用蒸馏水洗涤三次,离心三次,再把菌体放到-40 ℃的冰箱里冷冻,最后把菌体放在冻干机里冻干,再保存倒干燥器内备用吸附.

2 结果与讨论

2。1 温度对吸附性能的影响

温度对吸附性能的影响见图1.不同温度下,镍溶液的质量浓度为40 mg/L时吸附量最大,分别为9。786 mg/L,12。143 mg/L,11。599 mg/L.随温度升高,三种菌吸附能力也随之上升,但随后出现降低的趋势,造成这种现象的原因可能是在低浓度条件下,溶液中几乎所有的Ni2+都能够与吸附剂的吸附点位相接触,但浓度高时,吸附量明显降低,这是因为对于固定量的吸附剂而言,其上吸附点位是一定的,浓度高时吸附点位已基本饱和,所以在应用中需选择合适的浓度.30 ℃时金 葡萄球菌休眠体吸附量最大,造成这种现象的原因可能是温度过高和过低会影响酶的活性,所以在应用中需选择合适的温度[10].

2。2 pH值对吸附性能的影响

用镍标准贮备液配质量浓度为40 mg/L的溶液,备用.分别取40 mg/L的镍标准溶液50 mL于6个100 mL锥形瓶中,将其pH值分别调为2,3,4,5,6,7,分别加入0。025 g吸附剂于20 ℃下振荡2 h,取出离心并测定吸光度.

溶液的pH值是影响菌体吸附重金属离子的一个重要因素.只有在适宜的pH值范围内,菌体的吸附作用才是行之有效的.pH值过低或者过高都将对吸附产生不利影响.作三种休眠体吸附量、吸附效率与吸附剂量的双坐标见图2、图3、图4.

从图1、图2、图3中可以看出,在pH为5时三种菌体的吸附率达到最大,分别为15。405%,18。578%,16。312%, 所以pH为5时吸附效果最佳.随着pH值的增大和减小,吸附量都呈现下降的趋势.革兰氏阳性菌的等电点为pH为2~3,革兰氏阴性

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菌的等电点为pH为4~5.当pH值很低时, 大量存在的氢离子会使微生物质子化,质子化程度越高,微生物对重金属离子的斥力越大;同时溶液pH值也影响微生物细胞表面重金属吸附位点和

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重金属离子的化学状态.pH值低时,细胞壁的连接基团会被水合氢离子所占据,由于斥力作用而阻碍重金属离子对细胞的靠近,pH值越低阻力越大.当溶液中氢离子浓度减小时,会暴露出更多的吸附基团,则有利于重金属离子的接近并吸附在细胞表面上.另一方面,pH值过高对微生物吸附重金属离子亦存在不利影响,原因是当很多金属离子会生成氢氧化物沉淀,从而使生物吸附无法顺利进行.细菌对Ni2+离子的吸附量与pH值之间并不呈简单的线性关系.

3。3 离子强度对吸附性能的影响

用镍标准贮备液配成pH值为 5、质量浓度为

40 mg/L的溶液,备用.分别取40 mg/L的Ni2+溶液50 mL于5个100 mL的锥形瓶中,再分别加入0,0。01,0。05,0。1,0。5 mol/L NaCl,加入0。025 g吸附剂于20 ℃下振荡90 min,取出离心并测定吸光度,见图5.

从图5可以看出,随着NaCl浓度的增大,单位吸附量明显降低,20 ℃时40 mg/L镍溶液未加NaCl时三种菌体的吸附量分别为8。517 mg/g,11。962 mg/g,11。962 mg/g,加入0。01 mol/L的NaCl后,吸附量减少为7。7921 mg/g,1。236 mg/g,11。418mg/g.镍离子吸附量降低可能是由于NaCl的存在使得其中的Na+与Ni2+产生竞争吸附,或由于加入NaCl后大量的Na+会涌入菌体的扩散层甚至吸附层[11],使得扩散层增厚静电斥力能力增加,导致微生物休眠体的单位吸附量下降;此外,也可能是由于溶液中大量的Cl-包裹在Ni2+周围,形成离子氛,从而导致微生物休眠体的单位吸附量下降.

4 结论

通过金 葡萄球菌、枯草杆菌和少动鞘氨醇单胞菌3种微生物休眠体对水溶液中Ni2+的吸附实验,讨论了温度、pH值和加入不同离子强度后3种微生物休眠体对Ni2+的吸附情况,得到结论下:一是金 葡萄球菌休眠体对水溶液中Ni2+的吸附效率受溶液的物理化学状态影响,其中,温度是一个较主要的因素,在应用中需选择合适的温度.二是pH值同样也是一个影响因素,pH为5时吸附效果最佳.三是增大溶液离子强度会导致镍离子的单位吸附量降低.

[ 参考文献 ]

1、从蒸气压的降低理解稀溶液的依数性质 彭 斌,杜程 (湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201) 本文从溶质的加入引起溶剂的蒸气压降低的角度入手,结合克拉贝龙一克劳修斯公式及拉乌尔定律,以凝固点降低和沸点

2、溶液中微粒浓度的比较 江苏省睢宁县高级中学南校区(221200) 沙 涛 1 解题方法 溶液中微粒的物质的量浓度关系的考核在高考中几乎年年出现。该题型考查的知识点多、知识面广,而且综合性、灵活性都

3、酸钠-苯酚溶液测定柿子中单宁含量方法的研究(潍坊工程职业学院,山东青州262500)目的:评价碳酸钠-苯酚溶液测定柿子中单宁含量方法可行性。方法:参照顾海峰等设计方法制备柿子单宁样品,配置0 1、0 2、0 4、0 6、0 8、1 0m

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