Fe(II)'nin bakteriyel oksidasyon kinetiği
Bacterial oxidation kinetic of Fe(II)
Yazar: DERYA TEKİN
Danışman: PROF. DR. SEDAT YÖRÜK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Demir = Iron ; Oksitlenme = Oxidation

Özet:
Fe(II)'nin bakteriyel oksidasyon çalışmaları, Acidithiobacillus ferrooxidans türü r4A1FC2B3 bakteri suşu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Mikroskobik yöntem kullanılarak yapılan bakteri sayım sonucunda ortalama bakteri sayısının 2,321x 106 adet/mL olduğu belirlenmiştir.Bu çalışmada, r4A1FC2B3 bakterisi kullanılarak Fe(II)'nin bakteriyel oksidasyonu ve Demir cevherinin bakteriyel liçingi incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında Fe(II)'nin bakteriyel oksidasyonu üzerine değişik aşı konsantrasyonlarıda sıcaklık ve pH parametrelerinin etkisi incelenmiş , ve daha sonra optimum çalışma şartları dikkate alınarak, Fe(II)'nin bakteriyel oksidasyon kinetiği belirlenmiştir. Fe(II)'nin bakteriyel oksidasyonunda en iyi sonuçlar, besiyeri Fe(II) konsantrasyonu 8.65, pH 2.00 ve aşı miktarı 2 ml olduğu denemede elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise r4A1FC2B3 bakterisi kullanılarak Demir cevherinin bakteriyel indirgenmesinde, tane boyutu, cevher konsantrasyonu ve aşı konsantrasyonunun etkisi incelenmiş ve bakteriyel indirgenme kinetiği çalışılmıştır. Asidik ortamda demir cevherinin çözünmesi ve ortamdaki Fe(II) iyonlarını bakteri tarafından Fe(III)'e oksitlenmekte ve oluşan Fe(III) iyonları da yine bakterinin etkisiyle Fe(II)'e indirgenmektedir.Demir cevherinin bakteriyel indirgenmesinde Fe(III)'ün indirgenmesinin çok düşük olduğu ve r4A1FC2B3 bakterisinin demir cevherinin biyoliçi için çok uygun olmadığı belirlenmiştir. Kinetik çalışmalarda ise Fe(II) nin bakteriyel oksidasyonu ve demir cevherinin bakteriyel indirgenmesinin Monod kinetiğine uyduğu görülmüştür.

Abstract:
The study of bacterial oxidation of Fe (II) has been carried out using r4A1FC2B3 strain of Acidithiobacillus ferrooxidans. It was found that mean bacteria count was 2,321x 106 piece/mL as a result of bacteria counting by using microscobic method.In the study, as well as bacterial oxidation of Fe(II), bacterial leaching of iron ore by using r4A1FC2B3 strain was also examined. In early stages of the study, effect of pH and temperature on bacterial oxidation of Fe at various inoculation concentrations, and then bacterial oxidation kinetics of Fe was determined considering optimum studying conditions. For bacterial oxidation of Fe, the best results were 8.65, 2.00 and 2 mL for Fe(II) concentration, pH and inoculation dose, respectively. In second stage of the study, effect of particle size, biomass and ore concentration was determined for bacterial leaching of iron ore by using r4A1FC2B3 strain, and bacterial leaching kinetics was studied. Fe (II) ions are oxidized to Fe (III) by bacteria and Fe (III) ions obtained are further reduced to Fe (II) by effect of same bacteria.In bacterial leaching of iron ore, it was found that reduction rate was very low and r4A1FC2B3 strain was not suitable for bioleaching of iron ore. In kinetics studies, it was found that bacterial oxidation of Fe (II) and bacterial reduction of iron ore suited to Monod kinetics.