Окисление закисного железа в окисное

Восстановление окисного железа в закисное

Материалы и оборудование

Жидкая среда Ван-Дельдена, прибор, состоящий из склянки и рези­новой пробки со стеклянной трубкой, проба ила, в котором происхо­дит распад органических веществ, или проба воды из загрязненного водоема, вазелиновое масло, алюминиевые чайные ложки (шпатели фарфоровые или металлические). Микроскопы и все необходимое для микроскопирования; фарфоровые пластины с лунками или фарфоро­вые чашки, лимоннокислое железо.

9.2. Участие бактерий в превращении железа.

Железо поступает в биологический круговорот после мобили­зации его из минералов и комплексных органических соеди­нений железа, представленных в почве гуминовыми соедине­ниями.

Если почва насыщена водой, в ней происходят процессы восстановления железа, приводящие к оглеению почвы.

Роль микроорганизмов в восстановлении железа двояка. Этот процесс может быть результатом:

1)накопления восстановленных продуктов (H₂S, H₂ и СН₄), выделяющихся в процессе брожения и вступающих в реакцию с окисным железом;

2)непосредственного воздействия специфичной группы
микроорганизмов на окисное железо, имеющего для нее энер­гетическое значение, подобное тому, которое осуществляется при процессе денитрификации.

В среде, насыщенной атмосферным кислородом, закисное железо окисляется в окисное. Этот процесс осуществляется особой группой бактерий, называемых железобактериями.

Железобактерии имеют нитчатое строение и ведут прикрепленный образ жизни. В процессе жизнедеятельнос­ти, окисляя закисное железо в гидроксид железа (2FeCO₃ + ½ О₂ + ЗН₂О = 2Fe(OH)₃ + 2СО₂), образуют охристые осад­ки, которые могут засорять водопроводные трубы при водоснабжении глубинными водами и дренажные системы, соору­жаемые при осушении торфяно-болотных почв.

К железобактериям, образующим охристые осадки, отно­сятся многие бактерии, но наиболее широкое распространение имеет Leptothrix ochraceae. Это нитчатый организм, состоящий из цепочки палочковидных клеток, окруженных трубчатым неветвящимся чехлом, пропитанным оксидом железа. Клетки часто выскальзывают из чехлов, поэтому в большинстве случа­ев чехлы бывают пустыми. Нити свободно плавают. В настоя­щее время считают, что L. ochraceae — миксотроф, так как на­ряду с закисным железом ему требуется в низкой концентра­ции глюкоза. Оптимум его развития при рН 7,0—7,5.

Для знакомства с железобактериями, образующими охрис­тые осадки, можно заложить стёкла обрастания по методу Хо­лодного в железистые водоемы на разные сроки (7, 15, 30 и бо­лее суток). С этой целью предметные стекла заделывают в пробку и опускают ее в водоем стеклами вниз. Просмотр та­ких стекол в раздавленной капле с иммерсионной системой позволяет обнаружить длинные желтоватые нити диаметром 2—3 мкм, принадлежащие Leptothrix ochraceae; иногда встречаются перекрученные ожелезненные нити Gallionella. При до­бавлении одной капли 10%-ной соляной кислоты под покров­ное стекло железо растворяется, а нити обесцвечиваются. Пос­ле их обесцвечивания, сняв покровное стекло, наносят каплю желтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆]: в присутствии окисного железа образуется темно-синий осадок берлинской лазури.

Обработанный соляной кислотой препарат затем промы­вают водой, сушат, фиксируют и красят генцианом фиолето­вым или эритрозином. При просмотре таких препаратов с им­мерсионной системой внутри бесцветных нитей обнаружива­ются ярко окрашенные клетки или цепочки клеток, вышедших из нитей.

Дата добавления: 2014-01-04