СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ...5
ВВЕДЕНИЕ.............................................................7
ГЛАВА 1. НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ВОДНОГО БАССЕЙНА
1.1. Загрязнение моря нефтепродуктами и организация мероприятий по очистке нефтесодержащих вод в морских портах и на судах ....................17
1.2. Методы выделения водорастворимого белка из промышленных стоков пищевой и рыбной промышленности..................................... 24
1.3. Методы очистки производственных стоков, использующих действие силовых полей, и способы их реализации...............................30
I
1.4. Сорбционные методы очистки производственных стоков..............42
1.5. Обзор физических и химических методов исследования характеристик производственных стоков и вторичных продуктов...........................55
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ...............................66
2.1. Основные физические и химические характеристики модельных и реальных нефтесодержащих вод..............................................68
2.2. Методика ускоренного количественного анализа содержания нефтепродуктов в нефтесодержащих водах....................................73
2.3. Использование метода ИК-спектроскопии для качественного анализа содержания жиров в производственных стоках...........................76
2.4. Производственные стоки рыбных предприятий и модельные растворы, как объекты исследований.............................................78
2.5. Изучение возможности определения содержания водорастворимого белка методами:......................................................89
2.5.1. люминесцентным................................................89
2.5.2. спектроскопическим............................................91
2.5.3. фотоэлектроколориметрическим..................................94
2.5.4. рефрактометрическим........................................98
2.5.5. поглощения света веществом.................................199
2.5.6. поляриметрическим.........................................101
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЦЕОЛИТОВ
3.1. Методика эксперимента ИК-спектроскопии адсорбции............105
3.2. Структура цеолитов и положение катионов.....................110
3.3. Состояние ОНп группировок в цеолитах NaX и NaY..............114
3.4. Молекулы воды в цеолитах с поливалентными катионами.........123
3.5. Изучение активных центров цеолитов с использованием молекул -«зондов».........................................................126
3.6. Возможность использования природных цеолитов для очистки стоков
от белка.........................................................137
3.7. Экспериментальная очистка воды от солей жесткости и железа с
помощью дсорбентов...............................................140
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОКОВ
НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИИ
4.1. Лабораторный регламент установки для электрофлотации дисперсных водных систем в стационарном режиме.................................146
4.2. Способы очистки стоков, содержащих водорастворимый белок, электрофлотацией на лабораторной стационарной устаноке..................159
4.3. Способ очистки стоков, содержащих водорастворимый белок, электрофлотацией на проточной установке....................................165
4.4. Технология локальной очистки производственных стоков, содержащих жиры и белки.....................................................172
4.5. Технология локальной очистки нефте- и жиросодержащих вод....175
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОКОВ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОДНОРОДНЫХ И НЕОДНОРОДНЫХ • ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
5.1. Технология локальной очистки стоков от жиров и белков на основе воздействия однородного стационарного электромагнитного поля.....182
В соответствии с их структурой и свойствами белки делятся на два класса: фибриллярные и глобулярные.
Фибриллярные белки относительно плохо растворимы в водных растворах. К ним относятся кератины шерсти, волос и чешуи, миозин мускулов, коллаген сухожилий. Они служат либо защитными материалами, либо «канатами и балками», которые природа использует при построении организма. Волокнистость и нерастворимость таких материалов не дает им возможности иметь хорошую трехмерную упорядоченность.
В глобулярных белках полипептидная цепь имеет сложное свернутое строение. Большинство глобулярных белков растворимо в водных растворах.
Рентгеноструктурные исследования показали, что кристаллография белка отличается от обычной кристаллографии и количественно, и качественно. Во-первых, кристаллы белков состоят в среднем на 50 % из воды и при дегидрации теряют кристалличность. Рыхлость строения решетки кристаллов белков имеет серьезное следствие. Молекулы белка значительно менее упорядочены, чем малые молекулы [35]. Например, атом ртути можно ввести в кристалл белка без нарушения кристаллографической упаковки, что показало пригодность этого метода к анализу структуры белка.
Во-вторых, силы, связывающие молекулы в кристалле, значительно слабее сил, определяющих структуру молекулы белка, т.е. ни концентрация, ни растворитель, ни pH среды не сказываются заметно на общей структуре. Однако небольшие конформационные различия между белком в кристалле и белком в растворе нельзя исключить. Не имея подробной информации о структуре белка в растворе, нужно применять его кристаллическую структуру в качестве отправной точки для интерпретации поведения молекулы в растворе и исследовать соответствие между свойствами, предсказываемыми структурой, и свойствами, наблюдаемыми в растворе.
Специфические свойства белков определяются, в первую очередь, аминокислотным составом и последовательностью остатков в главной пептидной цепи. Несмотря на единый план химического строения белков, они поразительно
26
многообразны. Их принципиально важное свойство заключается в том, что каждый индивидуальный белок обладает вполне определенной пространственной структурой [35]. Форма молекул белков может быть различной - от сферической до нитевидной. Молекулы растворимых в воде белков имеют форму шаров или эллипсов вращения, с весьма различным соотношением осей, в которых длинные цепи главных валентностей лежат в виде складок (глобулярные белки). Так, часто используемые при модельных исследованиях белки (яичный альбумин) имеют молекулы почти шаровидной формы, а сывороточный альбумин имеет молекулу в форме эллипсоида вращения, вытянутого вдоль основной цепи. Предложены различные модели конфигураций пептидной цепи как для фибриллярных, так и для глобулярных белков. Наиболее распространенными являются спиральные конфигурации, предложенные Л. Пелингом и Р. Кори. Размеры и форма белковых макромолекул зависят от свойств среды - от pH, ионной силы, примесей неводных жидкостей (спирта, формалина, диоксана, этиленхлорина). Легко соединясь с друг другом, белки образуют комплексы. Большей частью они бесцветны, окраска же некоторых белков обусловлена их небелковой частью. Обладая как кислотными, так и основными свойствами, белки в водных растворах ведут себя, как омфотерные электролиты. Белковые частицы несут определенный заряд, зависящий от соотношения положительно
и отрицательно заряженных групп (ЛНз+, СООН'), которое, в свою очередь,
определяется pH среды. Аминогруппы и карбоксильные группы молекул белков в водных растворах подвергаются диссоциации:
-ИН3+ £-ЬШ2 + Н+,
- С0011 ♦ -СОО' + н*.
В щелочной среде молекулы белка заряжены отрицательно за счет смещения вправо указанных равновесий. В кислотной среде белковые частицы обладают положительным зарядом. При этом меняется способность белков связывать воду (набухание белков от кислот). Но для любого белка существует значение pH, при котором число положительно заряженных групп (аминог-
27
- Київ+380960830922