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市政相关 探究：带负电荷的活性污泥 [复制链接]

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京东
活性污泥表面带负电荷，物化污泥带正电荷，是很多人知道的，所以生化产生的污泥选择阳离子絮凝剂，物化泥选用阴离子絮凝剂。但是活性污泥为什么带负电荷？这跟活性污泥的主要组成细菌有关系，细菌的电荷决定了活性污泥的电荷，本文带你全面解析细菌带电荷的原理！
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1、什么是等电点？
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& @5 w$ A2 u9 b: |" B2 y等电点（pI）：在某一pH的溶液中，氨基酸或蛋白质解离成阳离子和阴离子的趋势或程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH称为该氨基酸或蛋白质的等电点。( R* v' w5 @% d$ q  C) O4 `
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等电点的作用8 c+ y9 a0 ]; l/ @1 H3 g) l* R  @5 n
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在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，所带净电荷为零，呈电中性，此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点。# N1 D! ~& s/ m" w5 U$ Z

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两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变，当两性离子正负电荷数值相等时，溶液的pH值即其等电点。
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  U5 L- }" U& N6 q1 H) \, n当外界溶液的pH大于两性离子的pI值，两性离子释放质子带负电。当外界溶液的pH小于两性离子的pI值，两性离子质子化带正电。' J' Z9 e9 |8 y7 K! @) i

/ X! }1 Y! T  ]0 [6 A# W当达到等电点时氨基酸在溶液中的溶解度最小。
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2、什么是酸碱度？
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( S. k% r# ?2 G4 t- P  T( I酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度，一般用PH值来表示。
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$ {) c* m  v, n/ N4 T; f- PpH值＜7为酸性，pH值=7为中性，pH值＞7为碱性。! t: ?! e& a, r
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pH值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。这个概念是1909年由丹麦生物化学家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德语Potenz，意思是力量或浓度，H代表氢离子（H）。有时候pH也被写为拉丁文形式的pondus hydrogenii。
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通常情况下（25℃、298K左右），当pH<7的时候，溶液呈酸性，当pH>7的时候，溶液呈碱性，当pH=7的时候，溶液为中性。注意：pH值允许小于0，如盐酸（10 mol/L）的pH为-1。7 G2 w9 `3 s: l" ~+ s6 _' X5 ~

2 x9 \% S; J* G6 X% u+ A3、等电点与酸碱度的区别" b% R. y, L3 i1 P1 S4 n# V; L3 t" f; |

9 Y7 @0 T: ?9 v) v% d1 L氨基酸同时含有氨基和羧基,是两性电解质,在水溶液中均已兼性离子或极偶离子的形式存在。氨基酸的兼性离子在酸性溶液中可接受质子形成阳离子，在碱性溶液中则释放质子形成阴离子。而当氨基酸的净电荷为零时，这个时候的ph成为等电点。5 o3 G/ R% J4 y4 Y& H8 Z0 _3 z
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也就是说氨基酸的等电点与其所在环境的酸碱度没有太大关系，等电点只决定它在水溶液中的存在形式。0 J! a% ]; D6 P4 D
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等电点有可能是酸性也有可能是碱性，并非中性状态！
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4、细菌的电荷属性
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. `/ v$ `% P2 m' M6 V* s. o5 p3 i/ Q细菌干重的50－80%为蛋白质，蛋白质由20种氨基酸按一定的排列顺序由肽键连接而成。而且细菌的细胞壁的主要成分也有蛋白质，所以细菌的等电点和氨基酸的等电点相近！  `# h) T5 G4 K0 q$ p! G8 z* ?$ J

1 m1 i* X$ |3 [6 X5 i% H  U' F已知细菌的等电点在Ph为2～5。革兰氏阳性菌为2～3，革兰氏阴性菌为4～5。
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一般，细菌的培养、染色、试验、利用过程均在偏碱性（7～7.5）、中性、偏酸性（6～7）条件下，都高于细菌的等电点，故均带有负电荷。
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$ @- S. J2 v( |+ d所以，细菌的电荷决定了活性污泥的电荷属性，污水处理中活性污泥的适宜PH在中性或偏碱性的状态下才能正常的代谢生存，所以，在正常的污水处理中，我们的活性污泥都是携带负电荷的！
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