نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• غلامرضا قزلباش ¹
• نرجس گندلی مصطفی ²
• محمد شفیعی ³

¹ استادیار میکروبیولوژی

² گروه زیست شناسی، دانشکده علوم ، دانشگاه شهید چمران اهواز

³ دانشگاه شهید چمران

چکیده

سیمان سازی زیستی، فرآیند جدیدی است که در آن باکتری های هیدرولیزکنندهی اوره با تجزیهی اوره وافزایش pH محیط و در حضور یون کلسیم امکان تشکیل کربنات کلسیم جامد را فراهم میکنند. هدف از این بررسی تولید کلسیت توسطباکتری اسپوروسارسینا پاستوری درمحیط رسوبی و بهینه سازی فاکتورهای موثر در تولید آن است .بعلاوه در این بررسی اثر منابع کربنی در محیطهای رسوبی مورد مطالعه قرار گرفت. در این بررسی و با توجه به نتایج آنالیز XRDنیمه کمی مشخص شد که در محیط رسوبی، نمونهی حاوی 1درصد اوره با 94 درصد کلسیت و 4/2 درصد واتریت بهترین نمونه از نظر داشتن خلوص کلسیت بود. نمونه‌ی حاوی 2 درصد کلسیم کلرید نیز باداشتن 3/92 درصدکلسیت، 8/2 واتریت و 9/4 درصد واتریت بیشترین میزان خلوص کلسیت و کمترین میزان محصولات جانبیراداشته است.طبق آنالیز ذرات توسط FESEM مشخص شد که ذرات تولید شده در محیط اوره 1 درصد غالبابین محدوده زیر 100 نانومتر هستند. با افزایش اوره این محدوده بیشتر شد بطوریکه در اوره 2 درصد فراوانی ذرات زیر 100نانومتر کمتر گردید. آنالیزهای FESEM نشان داد که افزایش کلرید کلسیم موجب کاهش قابل ملاحظه‌ایی در درصد ذرات با اندازه 0 تا 50 نانومتر می‌شود. این مطلب در مورد اوره نیز صادق بود و مشخص شد اندازه ذرات کریستالها در غلطتهای بالای واکنش‌گرها افزایش می‌یابد. بعلاوه، اثر حضور منابع کربنی در محیط رسوبی در تولید نوع کریستال‌های کربنات کلسیم نیز بررسی شد که در مقایسه با عدم حضور آنها در موردگلوکز و سوکروز تفاوت معنی داری دیده نشد.حضور مالتوزموجب کاهش کلسیت وافزایش دیگر کریستالها میشود.

کلیدواژه‌ها

• محیط رسوبی
• کلسیت
• اسپوروسارسینا پاستوری
• FESEM
• XRD نیمه کمی

موضوعات

• بیوتکنولوژی

عنوان مقاله [English]

Investigating the ddifferent amounts of urea and calcium on the formation of different forms of calcium carbonate in precipitation medium using Sporosarcina pasteurii

نویسندگان [English]

• gholamreza ghezelbash ¹
• Narjes Gandali Mostafa ²
• Mohammad Shafiei ³

¹ Associate Professor of Microbiology

² Department of Biology, Faculty of Science

³ Department of Biology, Faculty of Science

چکیده [English]

Bio-cementation is a new process in which urea hydrolyzing bacteria decompose urea into ammonia and produce calcium carbonate crystals in higher pH due to the production of an alkaline environment. The aim of this study was to investigate the production of calcite using S. pasteurii in precipitation medium and optimization the factors affecting on this reaction. In addition, in this study, the effect of carbon sources in precipitation medium was studied. In this study, according to the results of quantitative XRD analysis, it was found that 1% urea with 94% calcite, 2.4% vaterite and 2% calcium with 92.3% calcite, 4.9% vaterite productivity, respectively, were the best condition for the highest calcite productivity in precipitation medium. Particle size analysis using FESEM revealed that particles produced in 1% urea were often in the range below 100 nm. With increasing urea concentration, the frequency of particles below 100nm in size decreased. The particle size distribution showed that the particles of less than 100nm were lower in 2% urea compared to 1%.FESEM analysis showed that with increasing calcium chloride particles of less than 50nm decreases significantly. The same was true of urea, and it was found that the particle size of the crystals increased at high concentrations of the reactants. In addition, the effect of the presence of carbon sources in the precipitation medium on the production of calcium carbonate crystals was also investigated, which was not significantly different from their absence ( glucose and sucrose). Maltose sugar decreases calcite and increases other crystals.

کلیدواژه‌ها [English]

• Precipitation medium
• Calcite
• Sporosarcina pasteurii
• FESEM
• Semi quantitative XRD