活性汙泥表面帶負電荷,物化汙泥帶正電荷,是很多人知道的,所以生化產生的汙泥選擇陽離子絮凝劑,物化泥選用陰離子絮凝劑。但是活性汙泥為什麼帶負電荷?這跟活性汙泥的主要組成細菌有關係,細菌的電荷決定了活性汙泥的電荷,本文帶你全面解析細菌帶電荷的原理!
1、什麼是等電點?
等電點(pI):在某一pH的溶液中,胺基酸或蛋白質解離成陽離子和陰離子的趨勢或程度相等,成為兼性離子,呈電中性,此時溶液的pH稱為該胺基酸或蛋白質的等電點。
等電點的作用
在某一pH的溶液中,胺基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等,所帶淨電荷為零,呈電中性,此時溶液的pH稱為該胺基酸的等電點。
兩性離子所帶電荷因溶液的pH值不同而改變,當兩性離子正負電荷數值相等時,溶液的pH值即其等電點。
當外界溶液的pH大於兩性離子的pI值,兩性離子釋放質子帶負電。
當外界溶液的pH小於兩性離子的pI值,兩性離子質子化帶正電。
當達到等電點時胺基酸在溶液中的溶解度最小。
2、什麼是酸鹼度?
酸鹼度是指溶液的酸鹼性強弱程度,一般用PH值來表示。
pH值<7為酸性,pH值=7為中性,pH值>7為鹼性。
pH值,亦稱氫離子濃度指數、酸鹼值,是溶液中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液酸鹼程度的衡量標準。這個概念是1909年由丹麥生物化學家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德語Potenz,意思是力量或濃度,H代表氫離子(H)。有時候pH也被寫為拉丁文形式的pondus hydrogenii。
通常情況下(25℃、298K左右),當pH<7的時候,溶液呈酸性,當pH>7的時候,溶液呈鹼性,當pH=7的時候,溶液為中性。
注意:pH值允許小於0,如 鹽酸(10 mol/L)的pH為-1。
3、等電點與酸鹼度的區別
胺基酸同時含有氨基和羧基,是兩性電解質,在水溶液中均已兼性離子或極偶離子的形式存在。胺基酸的兼性離子在酸性溶液中可接受質子形成陽離子,在鹼性溶液中則釋放質子形成陰離子。而當胺基酸的淨電荷為零時,這個時候的ph成為等電點。
也就是說胺基酸的等電點與其所在環境的酸鹼度沒有太大關係,等電點只決定它在水溶液中的存在形式。
等電點有可能是酸性也有可能是鹼性,並非中性狀態!
4、細菌的電荷屬性
細菌乾重的50-80%為蛋白質,蛋白質由20種胺基酸按一定的排列順序由肽鍵連接而成。而且細菌的細胞壁的主要成分也有蛋白質,所以細菌的等電點和胺基酸的等電點相近!
已知細菌的等電點在Ph為2~5。革蘭氏陽性菌為2~3,革蘭氏陰性菌為4~5。
一般,細菌的培養、染色、試驗、利用過程均在偏鹼性(7~7.5)、中性、偏酸性(6~7)條件下,都高於細菌的等電點,故均帶有負電荷。
所以,細菌的電荷決定了活性汙泥的電荷屬性,汙水處理中活性汙泥的適宜PH在中性或偏鹼性的狀態下才能正常的代謝生存,所以,在正常的汙水處理中,我們的活性汙泥都是攜帶負電荷的!