منو
 کاربر Online
501 کاربر online

تجزیه ناهوازی ماده آلی در آب طبیعی

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > شیمی > شیمی کاربردی (صنعتی)
(cached)



تصویر

نگاه کلی

آبهایی که بوسیله مواد آلی مانند فاضلابهای خانگی یا پسماندهای حیوانی در تماس هستند، برای اکسایش این مواد به مقدار اکسیژن بیشتری از حداکثر انحلال پذیری تعادلی اکسیژن نیاز دارد. آب در چنین شرایطی خیلی زود از اکسیژن تهی می‌شود. ماده آلی حل شده در آب در شرایط ناهوازی (عاری از اکسیژن) در صورت وجود باکتریهای مناسب تجزیه خواهد شد.

شرایط ناهوازی بطور طبیعی در آبهای راکد مانند باتلاقها و کف دریاچه‌های عمیق وجود دارد. باکتریها روی کربن ماده آلی اثر کرده ، موجب تقسیم نامتناسب آن می‌شود و باعث تولید دی‌اکسید کربن و گاز متان می‌شوند.

واکنش تخمیر

واکنش تخمیر ، واکنشی است که در آن ، عوامل اکسنده و کاهنده هر دو ماده آلی هستند. متان تولید شده در فرایند تخمیر در آبهای راکد ، تقریباً نامحلول در آب است. پس حبابهایی ایجاد می‌کند که به سطح باتلاق می‌رسند، در واقع متان در آغاز ، گاز مرداب نامیده می‌شد. ساکنان روستاهای کشورهای نیمه استوایی از همین واکنش تخمیر برای تبدیل فضولات حیوانی به گاز متان برای مصرف سوختی استفاده می‌کنند. شرایط ناهوازی از لحاظ شیمیایی شرایط کاهنده می‌باشد. ترکیبات که به صورت نامحلول در رسوبات کف دریاچه موجودند، در این شرایط به ترکیبهای تبدیل و حل می‌شوند.

پدیدار شدن شرایط هوازی و ناهوازی در قسمتهای مختلف یک دریاچه

یافتن شرایط هوازی و ناهوازی در قسمتهای مختلف یک دریاچه بطور همزمان بویژه در فصل تابستان امری عادی است. این پدیده به خاطر لایه لایه شدن آب اتفاق می‌افتد. آب قسمتهای بالای دریاچه به خاطر جذب نور خورشید توسط مواد زیست شناختی گرم می‌شود و آبی که پایین‌تر از سطح نفوذ خورشید است، سرد می‌ماند. آب گرم به علت سبکتر بودن روی لایه سرد زیرین شناور می‌ماند و تبادل اندکی بین آنها صورت می‌گیرد.

لایه بالایی به علت تماس با هوا همچنین به واسطه تولید شده از فتوسنتز جلبکها تا مرز اشباع شدن ، اکسیژن حل شده دارد. پس در شرایط لایه هوازی است. در نتیجه عناصر موجود در آن بالاترین حالت اکسایش را دارند. آب نزدیک کف دریاچه از اکسیژن تهی است، زیرا در آنجا تماسی با هوا وجود ندارد و در نتیجه تجزیه شدن مواد زیستی مصرف می‌شود. در چنین شرایط ناهوازی عناصر پایین‌ترین حالت اکسایش خود را دارند.

عناصر موجود در آب شکل عناصر در شرایط هوازی شکل عناصر در شرایط ناهوازی
C
S
N
Fe

مدت زمان دوام شرایط ناهوازی

شرایط ناهوازی معمولاً بطور نامحدود دوام ندارد. در پاییز و زمستان لایه بالایی آب بوسیله هوای سردی که از روی آن می‌گذرد، سرد شده ، در نهایت آب غنی از اکسیژن بالا از آبی که در زیر آن قرار گرفته است، سنگین‌تر می‌شود و این عمل باعث اختلاط لایه‌ها می‌شود. در زمستان و اوایل بهار ، محیط نزدیک به کف دریاچه معمولاً هوازی است.

تصویر

نقش گوگرد در تجزیه ناهوازی

گوگرد در مولکولهای آلی و آلی زیستی مانند آمینو اسیدها با حالتهای اکسایش حد واسط وجود دارد. وقتی چنین اجسامی بطور ناهوازی تجزیه می‌شوند، گازهایی مثل هیدروژن سولفید و متان متول و دی‌متیل سولفید که گوگرد کمترین حالت اکسایش را دارد، آزاد می‌شوند، بوی ناخوشایند باتلاقها ناشی از این گازهاست. بعضی از باکتریهای ناهوازی می‌توانند به جای اکسیژن از یون سولفات به عنوان عامل اکسنده برای تبدیل ماده آلی به دی‌اکسید کربن استفاده کنند. در این فرآیند یون سولفات به گوگرد یا هیدرژن سولفید کاهیده میشود.

روش تشخیص آبهای زیرزمینی

آبهای زیرزمینی که به علت دور بودن از تماس با هوا بخوبی هوادهی نمی‌شوند، وقتی به سطح زمین می‌رسند و با اکسیژن تماس حاصل می‌کنند حل شده در آن به نامحلول تبدیل شده ، رسوب قهوه‌ای-نارنجی تشکیل می‌شود.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 15436


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..