实验4 微生物对表面活性剂的降解
表面活性剂文献综述
表面活性剂一、表面活性剂的性质1.表面活性剂的定义表面活性剂(surfactant)，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。
具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。
表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。
2.表面活性剂的结构特点表面活性剂分子具有独特的两亲性：一端为亲水的极性基团，简称亲水基，也称为疏油基或憎油基，有时形象地称为亲水头，如-OH、-COOH、-SO3H、-NH2；另一端为亲油的非极性基团，简称亲油基，也称为疏水基或憎水基，如R-（烷基）、Ar-（芳基）。
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，但又不是整体亲水或亲油的特性。
表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”（amphiphilic structure），表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
3.表面活性剂的性质表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。
许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。
囊泡和胶束都是此类聚集体。
表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。
当胶束在水中形成，胶束的尾形成能够包裹油滴的核，而它们的（离子/极性）头能够形成一个外壳，保持与水接触。
表面活性剂在油中聚集，聚集体指的是反胶束。
在反胶束中，头在核，尾保持与油的充分接触。
表面活性剂系统的热动力学很重要，不论是理论上还是实践上。
因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。
表面活性剂溶液可能含有有序相（胶束）和无序相（自由表面活性剂分子和/或离子）。
胶束——表面活性剂分子的亲脂尾端聚于胶束内部，避免与极性的水分子接触；分子的极性亲水头端则露于外部，与极性的水分子发生作用，并对胶束内部的憎水基团产生保护作用。
微生物发酵法生产生物表面活性剂
微生物发酵法生产生物表面活性剂微生物发酵法生产生物表面活性剂是一种利用微生物代谢活动生产具有表面活性的生物分子的过程。
这种生产方式因其环境友好、可再生和生物降解性等特点，越来越受到工业和科研领域的重视。
本文将探讨微生物发酵法生产生物表面活性剂的原理、应用以及面临的挑战和未来的发展方向。
一、微生物发酵法生产生物表面活性剂的原理微生物发酵法生产生物表面活性剂主要依赖于某些微生物在特定条件下的代谢活动。
这些微生物能够产生具有表面活性的代谢产物，如糖脂、脂肽、多糖和蛋白质等。
这些生物表面活性剂分子通常具有两亲性质，即分子的一部分亲水，另一部分疏水，这使得它们能够在水和油的界面上降低表面张力，从而表现出表面活性。
1.1 生物表面活性剂的分类生物表面活性剂可以根据其化学结构和来源进行分类。
常见的生物表面活性剂包括：- 糖脂类：由糖和脂肪酸组成，如鼠李糖脂。
- 脂肽类：由脂肪酸和氨基酸组成，如表面活性素。
- 多糖类：由多糖和脂肪酸组成，如海藻糖脂。
- 蛋白质类：由氨基酸组成，如蛋白质表面活性剂。
1.2 微生物发酵的条件微生物发酵法生产生物表面活性剂需要控制多种条件，包括：- 碳源：提供微生物生长和代谢所需的能量。
- 氮源：提供微生物合成蛋白质和其他含氮化合物所需的氮。
- 温度：影响微生物的代谢速率和酶的活性。
- pH值：影响微生物的生长和代谢产物的稳定性。
- 氧气供应：某些微生物需要氧气进行有氧代谢。
1.3 发酵过程的优化为了提高生物表面活性剂的产量和质量，需要对发酵过程进行优化。
这包括：- 选择合适的微生物菌株：具有高产生物表面活性剂能力的菌株。
- 优化培养基成分：调整碳源、氮源和其他营养物质的比例。
- 控制发酵条件：如温度、pH值和氧气供应，以提高生物表面活性剂的产量。
- 采用发酵技术：如固态发酵、液态发酵和连续发酵等。
二、微生物发酵法生产生物表面活性剂的应用生物表面活性剂因其独特的性质，在多个领域有着广泛的应用。
表面活性剂复习题答案
表面活性剂复习题答案1. 表面活性剂的定义是什么？答案：表面活性剂是一类具有两亲性质的化合物，即分子结构中同时含有亲水基团和疏水基团，能够在水溶液中显著降低液体的表面张力。
2. 表面活性剂的分类有哪些？答案：表面活性剂可以分为离子型和非离子型两大类。
离子型表面活性剂根据电荷性质又分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
3. 表面活性剂的表面活性原理是什么？答案：表面活性剂的表面活性原理基于其分子结构中的两亲性质，亲水基团朝向水相，疏水基团朝向空气或油相，从而在界面上形成定向排列，降低液体的表面张力。
4. 表面活性剂在洗涤过程中的作用是什么？答案：在洗涤过程中，表面活性剂通过降低水的表面张力，使水更容易渗透到污垢中，同时其两亲性质使其能够吸附在污垢和纤维之间，通过分散、乳化和增溶作用，帮助去除污垢。
5. 表面活性剂在乳化过程中的作用机制是什么？答案：表面活性剂在乳化过程中的作用机制是降低两种不相溶液体之间的界面张力，使得两种液体能够形成稳定的乳状液。
表面活性剂分子在两种液体界面上形成膜，防止液滴聚集和分离。
6. 表面活性剂的生物降解性如何影响环境？答案：表面活性剂的生物降解性是指其在自然环境中被微生物分解的能力。
生物降解性好的表面活性剂对环境影响较小，而难以降解的表面活性剂可能在环境中积累，对生态系统造成负面影响。
7. 表面活性剂在化妆品中的应用有哪些？答案：表面活性剂在化妆品中主要用作乳化剂、稳定剂、清洁剂和调理剂。
它们有助于形成稳定的乳液，保持产品的稳定性，以及提供清洁和调理肌肤的效果。
8. 表面活性剂的毒性和安全性如何？答案：表面活性剂的毒性和安全性取决于其化学结构和浓度。
一些表面活性剂可能对皮肤和眼睛有刺激性，而其他一些则被认为是低毒性或无毒性的。
因此，在选择和使用表面活性剂时，需要考虑其安全性和对人体及环境的影响。
《微生物菌体及代谢产物驱油机理研究》范文
《微生物菌体及代谢产物驱油机理研究》篇一一、引言随着对石油资源的需求持续增长，有效利用和提高石油采收率成为了研究领域的热点问题。
微生物菌体及其代谢产物在驱油方面的应用逐渐受到关注。
本文旨在探讨微生物菌体及代谢产物的驱油机理，为进一步应用这些生物技术提供理论依据。
二、微生物菌体及其代谢产物的特点微生物菌体及其代谢产物具有独特的特点，使其在驱油领域具有潜在的应用价值。
微生物菌体生长迅速，可产生多种生物活性物质，如酶、多糖、氨基酸等。
这些物质在驱油过程中可发挥重要作用。
三、微生物菌体驱油机理1. 生物表面活性剂的作用：微生物菌体可产生生物表面活性剂，降低油水界面张力，有助于将附着在岩石表面的原油松动并带走。
2. 生物降解作用：微生物菌体能够分泌酶类物质，对原油中的大分子烃类进行生物降解，使其转化为小分子烃类，从而提高采收率。
3. 微生物粘附作用：微生物菌体及其代谢产物具有一定的粘附性，可附着在岩石表面，形成一层生物膜，有助于将原油从岩石表面剥离。
四、微生物代谢产物驱油机理1. 代谢产物的物理作用：微生物代谢产物中含有多糖、氨基酸等成分，具有一定的粘稠性，可改善原油的流动性，使其更容易被采出。
2. 代谢产物的化学作用：微生物代谢产物中的某些化学成分可以与原油中的成分发生化学反应，降低原油的粘度，提高采收率。
五、实验研究及结果分析通过实验室模拟实验和现场试验，验证了微生物菌体及代谢产物在驱油过程中的作用。
实验结果表明，利用微生物菌体及其代谢产物可以有效提高石油采收率，降低原油粘度，具有较好的应用前景。
六、结论通过对微生物菌体及代谢产物的驱油机理进行研究，发现它们在降低油水界面张力、生物降解、粘附作用以及改善原油流动性等方面具有显著效果。
这些特点使得微生物菌体及代谢产物在驱油过程中发挥了重要作用。
同时，实验研究及结果分析表明，利用微生物技术可以提高石油采收率，降低原油粘度，为石油开采提供了新的思路和方法。
七、展望与建议未来研究方向包括进一步研究微生物菌体及代谢产物的种类和数量对驱油效果的影响，优化微生物培养条件和工艺，提高其在实际油田应用中的效果。
表面活性剂试题+答案
《表面活性剂化学》课程自学考试试题答案一、选择题1。
粉状洗涤剂可分为 A 洗涤剂和 C 洗涤剂。
A B C DA、民用B、军用C、工业D、农业2。
活性剂的分为A，阳离子, B，两性表面活性剂。
A、阴离子B、非离子型C、正离子D、负离子3。
乳状液的类型包括水包油型, C 型， D 型.A、园圈B、哑铃C、油包水D、套圈4。
润湿过程主要分为三类，沾湿, A ，和 C 。
A、浸湿B、涂布C、铺展D、扩展5。
洗涤过程可表示为:物体表面+污垢+洗涤剂+介质=物体表面﹒洗涤剂﹒介质+污垢﹒洗涤剂﹒介质A、硅胶B、硅氧烷C、固体颗粒D、天然油脂6.液体洗涤剂分为重垢液体洗涤剂、 A 洗涤剂，餐具洗涤剂和 D 。
A、轻垢液体B、个人用品C、轻型液体D、洗发香波7。
阳离子表面活性剂主要分为胺盐型、、和鎓盐型。
A、咪唑盐型B、季胺盐型C、磷酸酯盐型D、杂环型8。
两性表面活性剂主要分为 B 、咪唑啉型、氨基酸型、。
A、咪唑盐型B、甜菜碱型C、氧化胺型D、杂环型9。
含硅表面活性剂的分为，.A、硅烷基型B、硅碳氧烷基型C、硅氧烷基型D、硅碳烷基型10.絮凝包括被分散粒子的作用和粒子的相互聚集。
A、去稳定B、稳定C、稳定D、去稳定11。
洗涤剂的主要是设备洗涤剂。
A、民用B、类型C、配方D、工业12. HLB值越高,亲水性越强;HLB值越低，亲水性越弱。
A、不变B、越强C、越弱D、越低。
13。
破乳的方法有机械法，, 。
A、化学法B、物理法C、理论法D、实践法14。
通常人们习惯将润湿角大于90叫做.小于90叫。
A、浸湿B、润湿C、乳化D、不润湿15。
用于洗涤剂的表面活性剂有三大类表面活性剂、表面活性剂和两性表面活性剂。
A、阴离子B、非离子型C、正离子D、阳离子16.阴离子表面活性剂主要分为羧酸盐型、、硫酸酯盐型、.A、磺酸盐型B、咪唑盐型C、磷酸酯盐型D、磷酸盐型17。
两性表面活性剂主要分为、咪唑啉型、氨基酸型、。
A、咪唑盐型B、甜菜碱型C、氧化胺型D、杂环型18。
乙二胺四乙酸(edta)生物降解特性
乙二胺四乙酸(edta)生物降解特性
的研究
摘要：本文研究了乙二胺四乙酸(EDTA)的生物降解特性。
EDTA 是一种常用的有机离子表面活性剂，它可以有效地抑制有机物的氧化降解，但是它也是一种有毒物质，可能会对环境造成污染。
因此，研究EDTA的生物降解特性对于控制其对环境的污染具有重要意义。
本文采用了多种实验方法，包括溶解度测定、活性污泥法、植物降解法和微生物降解法，研究了EDTA的生物降解特性。
结果表明，EDTA 的溶解度在pH值为7.0时最高，在此pH值下，EDTA的生物降解率最高，可达到90%以上。
此外，植物降解法和微生物降解法也可以有效地降解EDTA，但降解率较低。
综上所述，EDTA具有较好的生物降解性，可以有效地减少其对环境的污染。
关键词：乙二胺四乙酸；生物降解；溶解度；活性污泥；植物降解；微生物降解。
表面活性剂生物降解性研究
表面活性剂生物降解性研究表面活性剂的大量使用导致污染水域逐年扩大，致使生态环境恶化、沿海生物资源衰竭、生物多样性锐减，并引发了多种环境灾害，甚至对人体健康带来危害。
因此加强表面活性剂降解的研究，有效地控制生态环境的进一步恶化，已成为科技工作者的一项重要课题。
表面活性剂降解的技术近几年也有了较大发展，其中生物降解是目前使用最普遍的一种降解方法。
生物降解是利用微生物分解有机碳化物，有机碳化物在微生物作用下转化为细胞物质，作为能源而被利用，进一步分解成为CO2和HO的一种现象。
表面活性剂的降解是指表面活性剂在环境因素（微生2物）作用下结构发生变化而被破坏，从对环境有害的表面活性剂分子逐步转化成对环境无害的小分子如（CO2、H2O、NH3等）的过程。
完整的生物降解需要经历以下过程：（1）初级生物降解：包括吸附和裂解两个过程，在这一阶段表面活性剂母体结构消失，特性发生变化；（2）环境允许的生物降解：达到环境可以接受程度的生物降解，降解得到的产物不再导致环境污染；（3）最终生物降解：表面活性剂完全转化为CO2、H2O和NH3等无机物和其它代谢物。
1、表面活性剂生物降解性的指标表面活性剂的降解性主要是通过考察以下两种指标。
（1）生物降解度表面活性剂的生物降解度通常是指在给定的曝露条件和定量分析方法下表面活性剂降解的百分数。
（2）降解时间和半衰期在衰减实验中，经过一定的曝露时间后，表面活性剂的生物降解度接近一个常数。
通过以表面活性剂降解度达到水平状态的值和达到水平状态的时间这两个数据表示表面活性剂的生物降解性能。
生物降解达到水平状态值时所需时间愈短，则生物降解性愈好。
此外，可以用半衰期来表示生物降解速率。
半衰期为表面活性剂浓度下降到初始浓度的一半时所需的生物降解时间。
半衰期愈短，生物降解速率愈高。
2、影响表面活性剂生物降解的因素影响表面活性剂降解的因素很多，主要分为如下几方面：（1）微生物种源影响生物降解试验很重要的一个因素是所采用的微生物的情况，微生物是否经过污染物驯化在很大程度上影响微生物对有机化合物的生物降解，如对于酚而言，以驯化的污泥降解苯酚的能力是未经驯化污泥的50倍。
水中十二烷基苯磺酸钠的降解方法
水中十二烷基苯磺酸钠的降解方法LUO Sha-jie;CAO Xiu-jun;LI Dong-mei;CHEN Yan;JING Lin;LUO Yuan【摘要】作为一种阴离子表面活性剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在人们日常生活中应用广泛.然而,SDBS会对水质造成重大污染,严重破坏水体生态系统,从而影响人类健康.详细介绍了十二烷基苯磺酸钠的性能特点,并综述了十二烷基苯磺酸钠的降解方法,通过一系列降解方法的分析与对比,为后续十二烷基苯磺酸钠的降解研究提供导向作用.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】7页(P61-67)【关键词】阴离子表面活性剂;十二烷基苯磺酸钠;降解;导向作用【作者】LUO Sha-jie;CAO Xiu-jun;LI Dong-mei;CHEN Yan;JING Lin;LUO Yuan【作者单位】;;;;;【正文语种】中文【中图分类】O65十二烷基苯磺酸钠(SDBS)是一种常用的阴离子表面活性剂，其耐酸碱能力较强，不与水中的钙、镁等离子生成沉淀，具有高效的去污性能。
同时，SDBS具有优良的分散、抗静电等特性，被广泛应用于工业、农业及日常生活中[1]。
然而，SDBS的危害极大，排放到水中难以在自然环境中自然降解，易使水产生异味和大量泡沫，影响水体的氧气交换，加快水体富氧化速率，产生生物毒性。
SDBS随饮用水进入人体能刺激体重增加、加快肝脏合成胆固醇的速度[2]。
陈清香等[3]研究发现，SDBS对水中正常生活生物如海洋桡足类生物有急性毒性作用。
更有研究[4]表明直链型烷基苯磺酸钠(LAS)能使小鼠精子畸变率明显提高。
因此，通过有效的生物、物理或化学方法促进水体中SDBS的降解来改善水体环境，对人类健康至关重要。
目前，SDBS的降解方法主要有物理吸附法、超声波法、微生物降解法、催化氧化法、泡沫分离法、沉淀法、膜分离法等，作者综述了这些降解方法的研究进展，为SDBS的降解研究提供导向作用。
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3.实验材料和方法
亚甲基蓝溶液： 100mg 亚甲基蓝溶于100ml蒸馏水。取 30ml于1000ml 容量瓶中，加6.8ml纯H2SO4 和50g NaH2PO4.2H2O, 定容至1000ml。 LAS标准溶液： 称取LAS 0.5 （99.5％LAS标准品）溶于 500ml 蒸馏水，浓度为1mg/ml。取此液10ml稀释至1000ml， 则LAS浓度为0.01mg/ml = 10mg/L。 洗涤液 ： 取6.8ml分析纯浓H2SO4及50gNaH2PO4.2H2O溶 于蒸馏水并稀释至1000ml
3
LAS 的生物降解过程
ω氧化使烷基链末端的甲基被氧化为羧基; β氧化使羧基被氧化并从末端分解脱落两个碳原子
微生物解能力受菌株类型、表面活性剂浓度及其 他理化因素影响
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3.实验材料和方法
菌种：气单胞菌D-4（Aeromonas sp . D –4）
考察不同起浓度LAS对微生物降解率的影响
6
4.实验方法
接种：气单胞菌D-4斜面菌种1支，10ml无菌水洗下 菌苔，充分摇匀打散，制成浓菌液。 每瓶培养液中接入菌液1ml，每种LAS浓度接1瓶，另 设1瓶不接种作负对照。
培养: 32℃，振荡200r/min培养48h。离心除去菌体 （8000 r/min离10min），上清液留作测定LAS用。
同绘制标准曲线步骤，测得样品的氯仿提取液的光密度值。
按
D为降解度，％；C0为振荡培养开始时的起始LAS浓度，mg/L；Ct
为振荡培养若干小时后的残留LAS浓度，mg/L。
修正：如果未接菌液的空白对照经培养后，LAS也有所减少，其
差值为C’(mg/L)，则
8
标准曲线示意图
1.8 1.6 1.4 1.2 OD值 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 5 10 15 20 25 LAS浓度 （mg/ml)
9
y = 0.08x - 0.005 R²= 0.998
培养液测定
取离心后的培养液上清1~10ml，于250ml分液漏斗中，用蒸 馏水稀释至100ml。
微生物对表面活性剂的降解
熊金波
1
1.实验目的
了解微生物对有机物的降解； 掌握微生物对有机物降解效率的测定。
2
2. 实验原理
表面活性剂：具有固定的亲水亲油基团，在溶液的 表面能定向排列，使表面张力显著下降的物质。 表面活性剂是合成洗涤剂的主要有效成分，多是直 链型烷基苯磺酸盐类（LAS）。 水体： 导致水生细胞膜透性增加，胞内物质外渗， 最终引起细胞解体。产生泡沫，阻碍水体和大气间 的气体交换，引起水质恶化。
a 无菌操作分别取泥样1g或水样1mL于厌氧管中（厌氧管已灭菌）；
b 加液体培养基至满，拧上螺口帽，造成厌氧环境； c 在温度为30℃，光强为3000～5000lux下培养箱中培养1－2周。
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示意图
Second. 半固体培养基（加满）
First. 1 g 土壤或1 ml污水
光照富集培 养2 周
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11
5. 实验报告
1 . 绘出对LAS的曲线。
2. 计算微生物对LAS的降解速率并阐述在降解过程中 应注意的事项。
3. 分析不同的浓度LAS对微生物的降解速率的影响。
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光合细菌的富集培养
熊金波
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光合细菌的富集培养
1.采样：选取有机污染严重的水塘或有机质丰富的园地做为 采样地点。
2.样品的富集：
培养基：蛋白胨0.5g ；NH4NO3 0.5g ;KH2PO4 0.1g; K2HPO40.1g;
NaCl 0.5g；蒸馏水100ml；pH 6.7~7.2; 灭菌备用。（每组4瓶）
合成洗涤剂：4种浓度的培养液（含LAS：40、120、180、240 mg/L）
。培养液分装于500ml三角瓶，每瓶注100ml，不同LAS浓度标记清楚， 灭菌备用。
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4.实验方法 LAS测定
绘制标准曲线： 取0ml、2ml、5ml、10ml、15ml、20ml LAS 标准液（
0.01mg/ml）稀释至100ml制成不同浓度标准液。标准液100ml装于250ml分 液漏斗中，用H2SO4调节pH值至微酸性，加亚甲基蓝液25ml。
1.向上述分液漏斗中加氯仿10ml，猛烈振荡30s，静置分层，将氯仿层排 入另一个250ml分液漏斗，如此提取二次。(萃取剩余LAS） 2.洗涤：在上述提取液中加入50ml洗涤液，剧烈振荡30s，静置分层，将 分液漏斗中的氯仿层缓缓放下至一个50ml容量瓶中。 3.再次提取：加氯仿6ml于步骤②的水液中，振荡分层后将氯仿层并入上 述步骤②容量瓶中。如此提取二次，然后用氯仿稀释至50ml刻度处。 4.测定LAS：用纯氯仿做空白对照，波长为652nm，测定各标准液的光密 度值（OD）。以光密度值做纵坐标，LAS的毫克数（LAS原标准溶液浓 度0.1mg/mlⅹ所取该液的毫升数）做横坐标，绘制标准曲线，并通过图解 法求出标准曲线的斜率K。