Основы минералогии гипергенеза — страница 4

  • Просмотров 798
  • Скачиваний 16
  • Размер файла 31
    Кб

координации Fe (III) с 4 на 6 снижает донорное свойство сернокислого раствора, участвующего в биокосном взаимодействии. В ряду комплексов меди в углекислой среде [Cu+ 1,7(HCO3)3]- -Cu+ 1,6(HCO3)2]0-[Cu+ 1,4(HCO3)]+ с уменьшением координационного числа Cu (6-4-2) и соответственно эффективных зарядов, наоборот, нарастают донорные возможности раствора. Формирование того или иного комплекса связано с Eh- pH-состоянием среды. Метаболические продукты бактерий,

попадая в раствор, активно участвуют во взаимодействиях с минералами, проявляя в различной степени акцепторную роль. В составе метаболитов обычно присутствие различных органических кислот (яблочной, янтарной, лимонной и др.) при преобладающей роли какой-либо одной. Используя остовно-электронный метод расчета эффективного заряда атомов, можно произвести сравнительную оценку акцепторных качеств этих кислот. Так, особо высокая

акцепторная активность лимонной кислоты, продуцируемой бактериями, вытекает из высоких эффективных зарядов углерода (+ 0,95 и + 0,85) во всех трех типах структурных групп O-OH этой кислоты. В структуре янтарной кислоты отмеченных групп лишь две, и обе, по существу, являясь цис- и трансформами, имеют один и тот же эффективный заряд углерода (+ 0,85) и к тому же в структурной цепочке связаны с отрицательно заряженным углеродом (- 0,03), что резко

снижает акцепторную активность метаболитов, концентрирующих янтарную кислоту (рис. 11). Рис. 11. Распределение эффективных зарядов в фрагментах структуры лимонной (1) и янтарной (2) кислот     В биокосном взаимодействии с помощью эффективных зарядов атомов в структуре минералов можно прогнозировать донорное качество минерального субстрата (табл. 43), где в уже рассмотренном ряду никелевых сульфидов

полидимит-миллерит-пентландит возрастающей степени бактериальной деструкции соответствует постепенное уменьшение эффективного заряда Ni, т.е. увеличение донорной способности минералов. Донорно-акцепторный механизм биокосного взаимодействия в другом аспекте может оцениваться как кислотно-основной, в соответствии с современными представлениями в химии акцептор энергии (электронов) является обобщенной кислотой Льюиса

(окислителем), а теряющий электроны (окисляющийся) донор - основанием. С этих позиций функционирующий микроорганизм можно рассматривать в качестве "живой" кислоты- окислителя, а окисляющийся минеральный субстрат - в виде основания Льюиса. Как уже показано, оценка кислотности- щелочности минерального субстрата, находящегося во взаимодействии с микроорганизмом, может быть произведена с помощью ЭхП, вычисленного, к примеру,