嗜酸氧化亚铁硫杆菌doxDA操纵元的鉴定与分析
2019-02-20 11:03:19
Abstract: Reverse transcriptase-PCR experiments suggest that the two clusters of genes potentially involved in the oxidation of reduced sulfur compounds are organized as operons in strain of the acidophilic, chethoautotrophic bacterium Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270, the two clusters of genes including such the ORF of putative sulfate-thiosulfate-molybdate binding proteins, the ORF of putative thiosulfate: quinone oxidoreductase and the ORF of the rhodanese-like protein (P21). Bioinformatic analyses have predicted the possible promoters sequences and the possible +1 start site of transcription for the doxDA operons.近年来因为金属硫化矿生物浸出对资源运用的重要性以及金属硫化矿废堆酸性渗流液引起的环境问题,有关金属硫化矿生物氧化和生物浸出机制的研讨引起了相关科学工作者的注重。现在,对重要的硫化矿生物浸出功用菌嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)为代表的嗜酸硫杆菌属的能量代谢机制方面的研讨最为广泛和深化[1]。嗜酸氧化亚铁硫杆菌是一种硫杆菌属化能自养菌,归于革兰氏阴性细菌,好氧嗜酸,首要成长在pH1~3的环境中,是迄今已报导的20多种浸矿细菌中研讨最多的浸矿细菌。浸矿酸性环境中,A.ferrooxidans在有氧条件下依托Fe2+、金属硫化矿分化发作的元素硫以及其它各种复原性硫化物氧化来供给成长能量,促进嗜酸硫氧化细菌本身成长;一同保持浸矿环境中金属离子不断浸出所需求的高铁离子和质子[2,3]。相对于亚铁氧化体系[4],硫氧化体系愈加杂乱,相关研讨还有许多悬而未决的问题。
嗜酸硫氧化细菌对元素硫的氧化是一个错综杂乱的进程。在该进程中,细菌的胞外物质介导着细菌对元素硫的吸附,细菌外膜蛋白进而将吸附硫转运到细胞周质空间,元素硫经过一系列生物氧化途径,终究被氧化为硫酸根离子,并被开释至胞外介质中。对A.ferrooxidansATCC23270全基因组基因功用注释分析发现,没有与元素硫氧化体系相关的功用基因的具体注解。虽然人们对硫复原功用基因以及硫复原途径有了较深化的了解,但至今对硫生物氧化途径的了解仍然是零散和不完整的。
RamírezP等[5]研讨A.ferrooxidans在不同能量基质中成长的细菌的双向电泳蛋白质差异展现时发现,在元素硫基质中成长的细菌细胞体内有一类硫酸酶P21高度表达,而该蛋白质在亚铁基质中简直没有表达。并估测该类硫酸酶P21坐落细胞周质空间中。对p21基因地点基因座进行分析,发现p21基因前后存在一些和硫氧化相关的或许的敞开阅览框(ORF),编码比如类硫酸盐-硫代硫酸盐结合蛋白(sulfate-thiosulfate-molybdatebindingproteins:SBP-1和SBP-2)的sbp-1和sbp-2、编码膜结合类硫代硫酸盐-辅酶Q氧化复原酶(thiosulfate:quinoneoxidoreductase:TQO-1和TQO-2)的doxDA-1和doxDA-2等敞开阅览框。估测这些基因的编码产品和硫氧化有密切关系。在高通量的生物芯片研讨亚铁氧化和硫氧化的成果中也验证p21地点基因座中的上述一些ORF和硫氧化相关,在硫氧化基质中的表达水平相对于在亚铁基质中的表达水平成显着性添加[6],因为它们在A.ferrooxidans基因组中顺次摆放,猜测这些基因在转录时归于共转录,别离归于猜测的doxDA-1操作元和doxDA-2操作元。本文在已有研讨成果的基础上,运用RT-PCR办法从转录水平上别离判定了p21基因地点的doxDA-1操作元,以及和doxDA-1操作元在编码次序上相对的doxDA-2操作元,并运用生物信息学的常识对doxDA操作元或许的启动子序列进行了猜测和分析。
一、材料和办法
(一)菌株、培育基和培育条件菌株A.ferrooxidansATCC23270来源于美国形式菌种搜集中心。试验运用9K培育基进行液体培育,对菌种进行活化和传代,在含5.0g/L元素硫的9K培育基中,成别离离为:(NH4)2SO4,3.0g/L;MgSO4·7H2O,0.5g/L;KCl,0.1g/L;K2HPO4,0.5g/L;Ca(NO3)2,0.01g/L和FeSO4·7H2O,44.5g/L。培育液初始pH值用5mol/L的H2SO4来调整至2.5。细菌用250mL锥形瓶于30℃、160r/min摇床中恒温振动培育。
(二)细菌DNA和RNA提取以及cDNA组成培育至对数中后期成长的菌液,滤去元素硫颗粒,滤液经离心搜集细胞沉积,用5mmol/LH2SO4洗刷细胞2次后,低温冷冻保存,作为提取细菌DNA和RNA的样品。
细菌DNA的提取:用400μLTE重悬细胞沉积,再参加80μL20%SDS,3μL20g/L蛋白酶K混匀后,55℃放置1h;顺次参加100μL5mol/LNaCl和80μL十六烷基三甲基化铵(CTAB)-NaCl溶液(0.7mol/LNaCl中含10%CTAB),充沛混匀,65℃放置10min;参加等体积的/-乙醇后旋涡振动混合均匀;12000r/min离心15min;搬运上层液至一新管后参加2~3倍体积的沉积DNA;12000r/min离心10min搜集DNA沉积;70%乙醇洗刷DNA沉积2次;真空枯燥后参加100μL已灭菌双蒸水溶解备用。
细菌RNA的提取:总RNA提取选用Trizol试剂盒(GIBCO,LifeTechnologies),按Trizol试剂盒阐明书上的办法进行。最后用无RNase的水溶解RNA,于-70℃保存备用。
cDNA的组成:总RNA用DNase室温处理30min后用于cDNA组成。以总RNA(1μg~3μg)为模板,运用cDNA组成试剂盒(MBI)中的随机引物六聚体回转录取得cDNA,回转录办法参照阐明书。
(三)引物规划与PCR反响依据A.ferrooxidansATCC23270全基因组敞开阅览框序列来规划引物。doxDA-1和doxDA-2操作元中或许的敞开阅览框基因序列在A.ferrooxidans全基因组中的基因座位序列编号别离为:AFE_2973、AFE_2974、AFE_2975、AFE_2976、AFE_2977、AFE_2978、AFE_2979、AFE_2980、AFE_2981、AFE_2982和AFE_2983。依据这些序列规划的引物如表1所示。寡聚核苷酸引物的组成由上海生工生物工程有限公司完结。表1 本文中所用的PCR引物
Table 1 The oligonuceotides used in this studyPrimerSequence(5′ to 3′)73-74-1TTGCCGTTTATCTGGAC73-74-2CGACTTCAAAACGGTTC74-75-1GATGGCGGCCGAGTTTAC74-75-2GGGCCAGCCGTGTG75-76-1CAGAGGCGTGGAAC75-76-2GCCCCAAATCCAAC76-77-1GAATGGCAGCGTCTG76-77-2CGTTGCCACATCGGACT77-78-1GTGCAGTGGGCGGAATC77-78-2AACGTCGTCGGCGT78-79-1GCTCGGTTATGACGCCTAC78-79-2TATTCCTCCTGGCATCGC79-80-1CCTGCCGTCAACGATGC79-80-2GGAGGCCACCGATACCGA80-81-1TGCTTCCGCCGTCAAGG80-81-2CGGCAAGAAGGGCGATGG81-82-1GTTGCAGTTGGCGGGCTAT81-82-2TGATGGATCGCGGGATTG82-83-1GCGGCATGTGGGTCGG82-83-2CGGTGGGCAACAGGTTGG83-84-1CCATGTTCGCGGCAAAC83-84-2CTGGAGAAACAGGGCGA
PCR扩增反响体系(50μL):1.0μL(10mmol/L)引物,2.0U(2.0μL)TaqDNA聚合酶(Fermentas),5μL10×PCR缓冲液,1μL(10mmol/L)dNTPs,4μL(25mmol/L)MgCl2,0.5μL模板(DNA模板和cDNA模板),加水补至50μL。DNA扩增进程:93℃3min;93℃30s,56℃30s,72℃30s,32个循环;72℃10min;程序完毕后4℃保存。将PCR产品于2.0%的参加化乙锭的琼脂糖凝胶检测,紫外检测仪下调查成果。
(四)序列分析嗜酸氧化亚铁硫杆菌A.ferrooxidansATCC23270的全基因组数据库中的基因序列来自TIGR数据库。针对拟分析的敞开阅览框序列所编码的蛋白质,别离选用Protparam模块(http://www.expasy.ch/cgi-bin/protparam.htm)分析蛋白质分子量和等电点、TMPRED(http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED)和TMHMM(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM)模块猜测蛋白质跨膜螺旋序列、以及SignalP(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP)模块分析蛋白质的信号肽序列。原核生物启动子的猜测分析软件模块为BDGP(http://www.fruitfly.org/seq_tools/promoter.html)。
二、成果
(一)doxDA-1和doxDA-2操作元中敞开阅览框编码多肽的生物信息学分析doxDA-1和doxDA-2操作元中敞开阅览框以及其相邻敞开阅览框的序列的一些根本生物学信息如表2所示,它们在A.ferrooxidansATCC23270全基因组中的基因座位摆放次序如图1所示。图1doxDA-1和doxDA-2操作元中敞开阅览框以及其相邻敞开阅览框序列在
A.ferrooxidans基因组中的摆放次序
(二)doxDA-1和doxDA-2操作元中敞开阅览框的共转录分析运用表1中的引物,别离以基因组DNA和对RNA回转录得到的cDNA为模板进行PCR反响,扩增意图产品。成果如图2所示。
(三)doxDA-1和doxDA-2操作元中启动子序列分析包含在doxDA-1操作元中的敞开阅览框AFE_2978、AFE_2979、AFE_2980、AFE_2981、AFE_2982和AFE_2983所代表的或许基因别离为unknown、P21、doxDA-1、sbp-1、tat-1和cdt基因。依据其序列规划的引物别离以基因组DNA和对RNA回转录得到的cDNA模板进行PCR反响时得到了巨细与预期相一致的产品,如图2所示,而cdt与其接近的敞开阅览框AFE_2984之间能以基因组DNA为模板进行PCR反响得到反响产品,而以cDNA为模板时没有扩增产品。这阐明unknown、P21、doxDA-1、sbp-1、tat-1和cdt六个敞开阅览框的基因转录应该归于共用一个启动子序列的共转录。对cdt敞开阅览框上游进行有关启动子序列信息分析时,发现有一段与原核生物启动子特征十分类似的核苷酸序列,有典型的-10序列和-35序列保存区域,如图3所示。图2doxDA-1和doxDA-2操作元中的敞开阅览框以及其相邻敞开阅览框的PCR和RT-PCR产品电泳效果图
a:以基因组DNA为模板进行PCR反响得到的产品;
b:以总RNA回转录得到的cDNA为模板进行PCR反响得到的产品
包含在doxDA-2操作元中的敞开阅览框AFE_2974、AFE_2975、AFE_2976和AFE_2977所代表的基因别离代表tat-2、sbp-2、doxDA-2和unknown。依据其序列规划的引物别离以基因组DNA和对RNA回转录得到的cDNA为模板进行PCR反响时得到了巨细与预期相一致的产品,如图2所示,而tat-2与其接近的敞开阅览框AFE_2973之间能以基因组DNA为模板进行PCR扩增,而以cDNA为模板时没有扩增产品。这阐明tat-2、sbp-2、doxDA-2和unknown四个敞开阅览框在基因转录时应该归于共转录。
应该特别阐明的是,在模板浓度、酶量和循环数等反响条件完全相同的条件下以cDNA为模板进行PCR扩增时,发现操作子doxDA-2中的序列的PCR产品浓度显着低于操作子doxDA-1中的序列PCR产品浓度,如图2所示。阐明doxDA-2操作元中的tat-2、sbp-2、doxDA-2和unknown基因所属的转录单元在元素硫成长基质中的转录量相对于doxDA-1操作子转录单元的转录量相差显着。
doxDA-1操作元中tat-2敞开阅览框和与之接近的敞开阅览框AFE_2974之间没有距离的核苷酸序列,tat-2敞开阅览框的翻译开始密码子ATG与敞开阅览框AFE_2974的翻译开始密码子ATG之间构成堆叠,如图4所示。在对敞开阅览框AFE_2974进行启动子序列信息分析时,猜测到2个或许的启动子序列,如图4所示。但2个或许启动子序列都没有显着契合-35序列和-10序列的原核生物启动子特征的寡聚核苷酸片段。图3 doxDA-1操作元中cdt.敞开阅览框上游的启动子序列信息图4 doxDA-2操作元中tat-2敞开阅览框上游的核苷酸序列中或许存在的启动子序列
三、评论嗜酸氧化亚铁硫杆菌在不同的环境条件下,能量代谢首要由体内的亚铁氧化体系和硫氧化体系来完结。QuatriniR等[6]选用基因组芯片技能展开了亚铁和复原性硫化合物氧化进程中的NAD(P)复原途径相关的酶体系和电子传递链上的一些敞开阅览框的转录差异谱研讨,发现在复原性硫化合物基质中,doxDA-1操作元中的敞开阅览框doxDA-1和P21的表达水平显着高些,也高于doxDA-2操作元中的敞开阅览框doxDA-2的表达水平。在基因组中寻找到与古生菌A.ambivalens编码硫代硫酸盐-辅酶Q氧化复原酶基因类似的双复制基因doxDA-1和doxDA-2基因[7],散布于编码次序相对的操作元doxDA-1和doxDA-2中。风趣的现象是别离在doxDA-1和doxDA-2基因的上游一同存在2个类硫酸盐-硫代硫酸盐结合蛋白编码双复制基因sbp-1和sbp-2,在进一步对SBP-1和SBP-2的结构进行模仿分析时,发现SBP-1和SBP-2在三维结构上与E.coli的ModA蛋白的结构在硫酸盐、硫代硫酸盐和钼原子的要害结合位点都十分类似[8]。类硫代硫酸盐-辅酶Q氧化复原酶和类硫酸盐-硫代硫酸盐结合蛋白的存在或许与硫酸盐、硫代硫酸盐的转运和氧化运用密切相关。在doxDA-1操作元中doxDA-1下流有1个类硫酸水解酶编码基因p21,P21在硫化物、硫和硫代硫酸盐基质中高度表达,这阐明P21和硫代谢有重要的相关性,可是经过体外很多表达的P21,未能检测到硫酸水解酶活性[5]。doxDA-1操作元上游的tat-1和cdt至今未见任何研讨,它们与sbp-1、doxDA-1和p21一同组成doxDA-1操作元,它们编码的蛋白质之间或许存在相互效果,或和体内的其它蛋白质组成复合体系,在A.ferrooxidans的硫氧化体系中或许扮演着和硫化合物的获取、转运和吸收有关的人物。
在doxDA-2操作元中,因为tat-2敞开阅览框的翻译开始密码子ATG与敞开阅览框AFE_2974的翻译开始密码子ATG之间构成堆叠,使得它们在转录次序上发作竞赛,然后导致转录量的差异。其实,这种转录量的差异首要是由转录调理操控的。在细胞成长和发育进程中,基因的表达可按必定时刻次序发作,并且跟着细胞表里环境条件的改动而改变,构成时序调控和习惯调控。原核生物的转录和翻译简直一同进行,转录水平的调控就显得更为重要。QuatriniR等[6]和AcostaM等[9]在分析硫氧化相关基因表达时,都曾以doxDA-1和p21作为参照目标,而不以doxDA-2操作元中的doxDA-2为参照目标,这或许是因为doxDA-2操作元中的基因表达水平太低的原因,这与咱们前面所述的doxDA-2操作元中各个基因的全体转录水平低的状况相一致。这种现象也或许和doxDA-1操作元别离所具有的启动子序列有关,原核生物的转录进程需求有σ因子引导RNA聚合酶正确辨认和安稳结合到DNA启动子上,启动子序列的差异导致σ因子所引导RNA聚合酶正确辨认和安稳结合到DNA启动子上构成差异,形成转录水平上的差异。doxDA-1操作元中cdt敞开阅览框上游的核苷酸序列中具有σ因子特异性辨认的-35序列以及-10序列,可是doxDA-2操作元或许的启动子序列中却没有-35序列和-10序列特征的核苷酸片段。为什么双复制的doxDA基因,双复制的sbp基因别离出现不同的转录量,双复制基因各自编码的产品功用是否相平等问题,还有待进一步的研讨。这些问题的处理,以及硫氧化体系中一些要害酶的别离和基因的判定,各种含硫化合物在酶体系效果下的酶催化机制的论述都将为嗜酸硫氧化细菌硫氧化体系的完善供给有利协助。
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铬青铜
2017-06-06 17:50:12
铬青铜是指含有铬的青铜产品。青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。铬青铜产品中,最为主要的是QCr0.5铬青铜 QCr0.5铬青铜 牌号:QCr0.5 标准:GB/T 13808-1992 铬青铜特性及适用范围:铬青铜在常温及高温下(400℃)具有较高的强度及硬度,导电性和导热性好,耐磨性和减摩性也很好,经时效硬化处理后,强度、硬度、导电性和导热性均显著提高;易于焊接和钎焊,在大气和淡水中具有良好的抗蚀性,高温抗氧化性好,能很好地在冷态和热态中承受压力加工;但其缺点是对缺口的敏感性较强,在缺口和尖角处造成应力集中,容易引起机械损伤,故不宜作整流子片。 铬青铜应用举例:制作工作温度350℃以下的电焊机电极、电机整流子片以及其他各种在高温下工作的、要求有高的强、硬度、导电性和导性的零件,还可以双
金属
的形式应用于刹车盘和圆盘。 铬青铜化学成份:铜 Cu :余量 镍 Ni:≤0.05 铁 Fe:≤0.1 铬 Cr:0.4~1.1 注:≤0.5(杂质) 铬青铜力学性能: 棒材的纵向室温拉伸力学性能 铬青铜热处理规范:热加工温度900~950℃;淬火温度950~1000℃水冷;l回火温度400~450℃。想要了解更多关于铬青铜的资讯,请继续浏览上海
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锌铬涂层
2017-06-06 17:50:12
锌铬涂层的应用范围很广,它不但可以处理钢、铁、合金,还可以处理烧结
金属
,及特殊的表面处理。锌铬涂层所涉及到的
产业
、
行业
也相当多,并正在进一步开发过程中。* 汽车摩托车。由于是高速运行车辆,其零部件要求稳定性好、防热、防潮及防蚀性能高。因此,锌铬涂层技术在汽车摩托车方面有着极广泛的应用前景。许多外国车商对配套零部件都提出了锌铬涂层技术的要求 。* 电器电子。家用电器、电子产品、通讯器材等高档产品的零部件、元器件、配套件等,由于其
价格
高,所以对产品的质量要求也高,过去使用电镀锌的办法,质量低且达不到要求。而改用锌铬涂层工艺技术后,质量、寿命提高了,
市场
也扩大了。* 地铁隧道。地铁和隧道都处于地下,环境阴暗潮湿,通风较差,道轨、螺丝、螺栓及
金属
件极易生锈,锌基铬盐技术则可以有效解决这一问题。北京地铁目前有许多零件,就是采用的锌铬涂层技术。* 高速公路、桥梁、高架路。高速公路档板、高架路、桥梁的
金属
结构件,特别是
金属
紧固件,由于长期处于室外日晒雨淋,很快就会发生锈蚀现象,不但每隔二三年就要敲铲油漆,而且会降低安全系数。关键的结构件和紧固件如果采用锌铬涂层技术涂覆处理,不但安全可靠,而且美观持久,起码二三十年不用维修油漆。* 输配供电。高压输配电、城市供电,除供电电缆外,都处于室外高空,不但日晒雨淋,而且还受环境污染,维护保养任务十分繁重。高压输电线路的铁塔、电杆的横担、撑铁夹箍、弯头、螺栓、钢帽、变压器上的油箱、紧固件等如果都采用锌铬涂层涂覆处理,虽然一次性投入较大,成本较高,但是美观耐用,其优异的耐蚀性,节约了大量的长年维修费用。* 五金工具。小五金、手工具、螺丝、螺帽、垫圈等
市场
消耗量相当大,但过去大都采用电镀的工艺处理,一两年就生锈了,影响外观和质量。如果采用锌铬涂层的工艺处理,不仅美观耐用,而且不生锈,成本增加也不多,肯定会受到用户的欢迎。 除以上举例的几个
行业
外,市政工程、机械电机、铁路码头、造船修船、建筑装潢、航天航空、海洋工程、地质钻探、石油化工、农业科技、生物工程,医疗器械等,都在开发利用锌铬涂层技术。锌铬涂层还包括水性锌铬涂层,水性锌铬涂层的加工有一整套完整的工艺流程,在加工过程中必须严格按照工艺操作才能保证涂层的加工质量。为了提高生产效率和涂层质量,加工流水线的设备也必须适应加工工艺的要求。想要了解更多关于锌铬涂层的资讯,请继续浏览上海
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铬锆铜
2017-06-06 17:50:05
铬锆铜( Cr:0.25-0.65, Zr:0.08-0.20)。 硬度:HRB78-83,导电率:43ms/m,软化温度:550℃。铬锆铜具有较高的强度和硬度,导电性和导热性,耐磨性和减磨性好,经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高,易于焊接。广泛用于电机整流子,点焊机,缝焊机,对焊机用电极,以及其他高温要求强度、硬度、导电性、导垫性的零件。用制作电火花电极能电蚀出比较理想的镜面,同时直立性能好,能完成打薄片等纯红铜难以达到的效果对钨钢等难加工材质表现良好。 铬锆铜的品质要求: 1.电导率测量用涡流电导仪,测三点取平均值 ≥44MS/M; 2.硬度以洛氏硬度标准, 取三点取平均值 ≥78HRB; 3.软化温度实验,炉温 550℃ 保持两小时后,淬水冷却后与原始硬度比较不能降低15%以上。 对铬锆铜化学成分和机械性能的分析:
铬锆铜
2017-06-06 17:49:59
铬锆铜(CuCrZr)化学成分(质量分数)%( Cr:0.25-0.65, Zr:0.08-0.20)硬 度(HRB78-83)导电率 43ms/m 软化温度 550℃ 特点:具有较高的强度和硬度,导电性和导热性,耐磨性和减磨性好,经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高,易于焊接。广泛用于电机整流子,点焊机,缝焊机,对焊机用电极,以及其他高温要求强度、硬度、导电性、导垫性的零件。用制作电火花电极能电蚀出比较理想的镜面,同时直立性能好,能完成打薄片等纯红铜难以达到的效果对钨钢等难加工材质表现良好。 铬锆铜有良好的导电性,导热性,硬度高,耐磨抗爆,抗裂性以及软化温度高,焊接时电极损耗少,焊接速度快,焊接总成本低,适合作为熔接焊机的电极有关管件,但对电镀工件表现一般。 应用:此产品广泛应用于汽车、摩托车、制桶(罐)等机械制造工业的焊接、导电嘴、开关触头、模具块、焊机辅助装置用各种物料。 规格:棒材、板材规格齐全,并可根据客户要求定制。 品质要求: 1.电导率测量用涡流电导仪,测三点取平均值 ≥44MS/M 2.硬度以洛氏硬度标准, 取三点取平均值 ≥78HRB 3.软化温度实验,炉温 550℃ 保持两小时后,淬水冷却后与原始硬度比较不能降低15%以上 物理指标:硬度: >75HRB,导电率:>75%IACS,软化温度:550℃硬度:具有良好的导电性,导热性,硬度高,耐磨抗爆,抗裂性以及软化温度高,焊接时电极损耗少,焊接速度快,焊接成本低,适合作为熔接焊机的电极及有关管件,由于直立性比较好,也常作为花机打薄片用。
硅铬
2017-06-06 17:50:12
硅铬,硅铬合金90%以上用作电硅热法冶炼中、低、微碳铬铁的还原剂。此外,硅铬合金还作炼钢的脱氧剂与合金剂。随着氧气炼钢的发展,用硅铬合金还原钢渣中的铬和补加部分的铬量得到了日益广泛的应用。据统计,平均每吨钢消耗硅铬合金0.5kg左右。硅铬合金的性质硅铬合金系铬、铁的硅化物,是含有足够硅量的铬铁。铬的硅化物较碳化物稳定,因此当Fe-Cr-Si合金中的硅含量增高时,碳含量下降冶炼工艺硅铬合金的冶炼方法有一步法和二步法两种。一步法又叫有渣法;二步法又名无渣法。一步法是将铬矿、硅石和焦炭一起加入炉内,冶炼硅铬合金。二步法的第一步是将铬矿和焦炭加入第一台电炉内,冶炼出高碳铬铁;第二步是将高碳铬铁破碎,把它与硅石、焦炭一起加入另一台电炉内,冶炼硅铬合金。目前,我国在工业生产中采用二步法冶炼硅铬合金,少部分使用一步法。 冶炼原理一步法冶炼硅铬合金是用碳同时还原铬矿中的三氧化二铬和硅石中的二氧化硅。电炉内的主要反应有还原和精炼脱碳反应两部分。还原反应与冶炼高碳铬铁和硅铁的还原反应差不多。所不同的是一步法冶炼硅铬合金使用了难还原铬矿,铬矿的块度也较大,从而确保了Cr2O3的还原和SiO2的还原在温度相差不多的条件下同时进行。二步法冶炼硅铬合金使用的原料有高碳铬铁(再制铬铁)、硅石、焦炭和钢屑。高碳铬铁的成分应符合国家标准;粒度不能太大,采用12500kV.A电炉时要求高碳铬铁粒度小于20mm,采用3000kV.A电炉时要求高碳铬铁粒度小于13mm。对硅石、焦炭和钢屑的要求与冶炼硅铁的技术条件基本相同。二步法冶炼硅铬合金是在高碳铬铁的存在下,由碳还原硅石中的SiO2,被还原出来的硅破坏铬的碳化物,排除合金中的碳而制硅铬合金。冶炼过程与冶炼45%硅铁的过程基本相同。想要了解更多关于硅铬的资讯,请继续浏览上海
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铬知识
2019-03-14 11:25:47
9月14日音讯:
简介
铬是体内的微量元素之一,其在体内的含量跟着年纪的增大而逐步削减。铬的需要量虽少,但能协助胰岛素促进葡萄糖进入细胞内的功率,是重要的血糖调理剂。在血糖调理方面,特别是对糖尿病患者而言有着重要的效果。它有助于生长发育,并对血液中的胆固醇浓度也有操控效果,缺少时可能人导致心脏疾病。
铬对人体的效果
切当地说,铬的生理功能是与其它操控代谢的物质一同合作起效果,如激素、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质(DNA和RNA)等。铬的生理功能首要有:
(1)防备心血管疾病 动脉硬化发作的原因是动脉血管壁堆积了首要由胆固醇组成的脂类物质,这些堆积构成许多不规则的小突起,称为斑块,然后使血管壁增厚、变硬、失掉原有的弹性,形成血液不能晓畅,引起心脑血管苎病。铬能按捺体内胆固醇和脂肪酸的组成,然后起到下降血中甘油三酯、胆固醇和脂肪酸的组成、避免动脉粥样硬化症的效果。
(2)促进胰岛素的效果 体内糖的代谢有必要依托胰岛素,饮食中长时间缺铬的人,胰岛素就失掉了效果,致使糖的氧化很缓慢。铬可激活胰岛素,然后下降血糖。弥补铬后,糖尿病患者的蛋白质能量、养分不良儿童的葡萄糖耐受性就会得到改进。
(3)促进生长发育 铬参加蛋白质、核酸的代谢,促进血红蛋白的组成,所以能促进养分不良儿童的发育,添加其体重,纠正其贫血。
我国养分学会没有铬每日需要量的引荐,但拟定了一个每日铬的“安全和适合的摄人量”目标,以供参阅。婴儿每天需10~14微克,半岁至1岁为20~60微克,1岁以上每天20~80微克,4岁每天30~120微克,7岁以上至成人每天均为50~200微克。
人体对铬的使用有以下一些特色。人体使用无机铬盐的才能随年纪而下降。菠菜等里边的草酸盐,谷物中的植酸盐会下降铬的吸收。食用很多低铬、高碳水化合物的食物,如白面和白糖,可影响铬从安排中排出,耗尽人体中贮存的铬。锌和钒可抵消铬的效应。
无机铬化合物在人体中吸收很差,铬与有机物生成的“天然复合物”中的铬较易吸收,如啤酒酵母中首要以葡萄(葡萄食物)糖耐量因子的方式存在的铬有10%~25%可吸收。铬估量是在
小肠内被吸收。铬一旦被吸收,便敏捷脱离血液散布于各个器官中,特别是有三价铬存在。
铬失调对人体的危害
铬缺少症
因膳食要素所形成的铬吸取缺少而引起的缺少症未见报导,但3名长时间承受TPN医治而未弥补铬的患者呈现了铬缺少的症状。首要体现为不明原因的体重下降,外周神经炎,血浆对葡萄糖的铲除受损,呼吸商下降。
过量体现
铬的毒性与其存在的价态有极大的联系,六价铬的毒性比三价铬高约100倍,但不同化合物毒性不同。六价铬化合物在高浓度时具有显着的部分影响效果和腐蚀效果,低浓度时为常见的致癌物质。在食物中大多为三价铬,其口服毒性很低,可能是因为其吸收十分少。
铬中毒
职业性
在工业上触摸铬及其化合物,首要是铬矿石和铬冶炼时的粉尘和烟雾,电镀时吸人铬酸雾,出产过程中发作的六价铬化合物。在临床上铬及其化合物首要危害皮肤和呼吸道,呈现皮肤黏膜的影响和腐蚀效果,如皮炎、溃疡、鼻炎、鼻中隔穿孔、咽炎等。
(1)皮肤危害。六价铬化合物对皮肤有影响和致敏效果,皮肤呈现红斑、水肿、水疤、溃疡,皮肤斑贴实验阳性。铬疮是一种小型较深的溃疡,发作在面部、手部、下肢等部位。铬溃疡多发作于电镀、铬化学工业、硝皮工业等。 日本曾报导铬引起鳞状上皮癌2例。
(2)呼吸体系危害。铬酸盐及铬酸的烟雾和粉尘对呼吸道有显着危害,可引起鼻中隔穿孔、鼻黏膜溃疡、咽炎、肺炎,患者咳嗽、头痛、气短、胸闷、发热、面色青紫、两肺广泛哮鸣音、湿性哕音,及时医治,症状可继续2周。国外报导,铬可引起肺癌。
(3)消化(消化食物)体系危害。长时间触摸铬酸盐,可呈现胃痛、胃炎、胃肠道溃疡,伴有周身酸痛、乏力等,味觉和嗅觉可减退,乃至消失。
非职业性
口服重,对胃肠黏膜有影响效果,口腔黏膜变黄,吐逆黄色或绿色物质,吞咽困难,上腹部炙烤痛,腹泻,血水样便,严重者呈现休克、面色青紫、呼吸困难。
重对肝和都有毒性,尿中呈现蛋白,严重者发作急性功能衰竭。婴幼儿(幼儿食物)可发作中枢神经体系症状,应与脑炎辨别确诊。
已有病例报导,患者发作惊厥、昏倒、瞳孔散大、尿和粪中均含铬。用铬酸医治疣或炙烤、痔疮曾引起过中毒。有一面部皮肤癌患者敷用铬酸结晶医治,发作炎,在用药后48小时呈现无尿,30日后急性功能衰竭逝世。
患者脏特别是小管有广泛病变,血液中尿素、无机磷酸盐、基酸(基酸食物)显着增高,这种患者往往肝大而有压痛,可发作黄疸。该病简单被误诊,应留意与内科有关疾病辨别确诊,避免错失抢救的杰出机遇而逝世。
铬的食物来历
铬是动物和人体必不可少的微量养分素之一。其首要效果是协助保持身体中所答应的正常葡萄糖含量。饮食中供铬缺少与葡萄糖和类脂同化效果的改动有关。肠胃中铬的吸收与食物中元素的化学结构有关。研讨标明,饮食中摄人的无机铬只要1%被吸收,铬一旦被吸收,便敏捷脱离血液散布于各个器官中,特别是,有3价铬存在。在所有细胞安排中铬的浓度都跟着年纪的添加而下降。吸收的铬首要经过脏分泌。人体的头发含铬浓度最高,约为0.2~2.0毫克/千克。
铬的最好来历是肉类,尤以和其他内脏,是生物有效性高的铬的来历。啤酒酵母、未加工的谷物、麸糠、硬果类、乳酪也供给较多的铬;软体动物、海藻、红糖、粗砂糖中的铬的含量高于白糖。家禽、鱼类和精制的谷类食物含有很少的铬。长时间食用精制食物和很多的精糖,可促进体内铬的分泌添加,因而形成铬的缺少。
铬的丰厚来历有干酪、蛋白类和肝。杰出来历有苹果皮、杳蕉、牛肉、啤酒、面包、红糖、黄油、鸡、玉米粉、面粉、土旦、植物油和全麦。一般来历有、青豆、柑橘、菠菜和草莓。微量来历有大部分的生果和蔬菜、牛奶及糖。
铬云母
2019-01-25 10:18:54
铬云母(白云母变种、单斜晶系) ( Muscovite var. Fuchsite Monoclinic ) 铬云母化学组成: KAl2[Si3AlO10](OH,F)2,理想的组份是八面体片含 Al ,也可少量地被 Fe3+ 、 Mg 、 Fe2+ 甚至 Mn 、 Cr 、 V 等所置换。铬云母具有高度完全的底解理、颜色淡白。薄片富弹性的特点。 铬云母是分布很广的造岩矿物之一,在三大类岩类中均有产出;泥质岩石在低级区域变质过程中可以形成绢云母,变质程度稍高时,成为白云母;酸性沿江结晶晚期以及伟晶作用阶段,均有大量白云母生成。由高温至中低温的蚀变作用过程,也能生成; 铬云母斜方柱晶类:常呈板状或片状,外形呈假六方形或菱形,有时呈单体锥形柱状。
硫酸亚铁铵、莫尔盐
2019-02-21 13:56:29
【英文名称】ammonium ferrous sulfate;Mohr` salt【结构或分子式】
FeSO4·〔NH4〕2SO4·6H2O
【密度】1.864【性状】通明浅蓝色单斜晶体。【溶解状况】溶于水,不溶于乙醇。【用处】在定量分析中常用作标定重、等溶液的标准物质,并用于医药、电镀等方面。【制备或来历】由硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合后,浓缩、结晶而制得。【其他】
约在100℃失掉结晶水。在空气中安稳。
硫酸亚铁的结晶与分离
2019-02-13 10:12:38
通过沉降除掉绝大部分不溶性残渣的钛液中,含有很多的可溶性铁盐——硫酸亚铁。钛液净化的第二步是通过结晶的办法,把钛液中可溶性的铁盐以FeSO4·7H2O的方式结晶出来。
从结晶学的原理来讲,无论是从蒸气、溶液或熔融物中分出固体结晶的决定性要素是它的过饱满度和过冷度,温度越低过饱满度越大,晶体成长的速率越快。在硫酸法钛出产中,钛液的结晶一般是把溶液冷却或蒸腾使溶液中的溶质溶解度到达过饱满后分出溶质的结晶(硫酸亚铁)。首要办法能够分为两类:一类是去除一部分溶剂的办法,使其到达过饱满而分出结晶,如蒸腾或真空结晶;另一类是不去除溶剂的办法,运用不同温度下溶质在溶剂中的溶解度差异,通过下降温度来下降溶解度的办法,使其到达过饱满而分出溶质的晶体。表1为TiO2浓度为120g/L;有用酸240g/L的钛液里边的硫酸亚铁在不同温度下的溶解度。
表1 硫酸亚铁在钛淮中的溶解度温度/℃-6-20510152030FeSO4/(g/L)38597995117130190240
硫酸法的出产与氯化法不同,它不需求把钛液中的硫酸亚铁悉数除掉,依据不同的水解工艺要求,需求保存一部分硫酸亚铁在钛液中,工业出产中通过操控铁钛比来操控结晶时分出硫酸亚铁的数量。铁钛比的凹凸对水解产品偏钛酸的粒子巨细有必定的影响,依据不同的水解工艺要求铁钛比一般操控在0.18~0.37之间。
(1)不去除溶剂的结晶办法
这种办法首要有天然冷却结晶和冷冻结晶。天然结晶是使钛液天然冷却(或水冷)到室温(15~20℃),此刻硫酸亚铁会沿器壁或罐底结晶出大块晶体,这种办法尽管简略但耗时太长(约3~4d)、结晶功率低、结晶后的钛液中仍含有40~60g/L的硫酸亚铁(以Fe2+计),若在夏日钛液中的硫酸亚铁含量会更高。这种办法的结晶功率取决于结晶面积,前期人们为了添加结晶面积,在结晶槽内放置一些铅条使硫酸亚铁晶体依此分出,这种陈旧的办法现在工业出产中已术选用。
工业出产中首要选用冷冻结晶的办法,冷冻结晶是运用冷冻剂(冷冻水或氯化钙盐水)来下降温度,带走热量使硫酸亚铁到达过饱满后分出。这种办法功率高、时间短,结晶作用首要取决于换热面积、冷冻剂的温度、拌和和热交换器(冷冻盘管)原料的热传导率等。
冷冻结晶一般在冷冻罐内进行,冷冻剂通过设置在冷冻罐内的盘管(铅、铜或钛管)中循环,钛液在拌和下与盘管进行热交换使温度不断下降。冷冻功率不只仅取决于冷冻剂的温度和盘管的热交换面积,还与冷冻速率有关,冷冻速度太快硫酸亚铁会很快地聚积在盘管的表面然后下降了传热作用。一般先把沉积罐来的钛液(50℃左右) 用自来水冷却至室温,然后再用冷冻水或氯化钙盐水持续冷冻至工艺需求的温度,这样能够削减盘管上面的硫酸亚铁晶体聚积,既使结壁的晶体也较酥松简略除掉,并且能够节省冷冻能耗。工业出产中一般在冷冻罐内设置两组盘管,一组通水、一组通冷冻剂,或通过阀门来切换,国外曾有如图1所示的那样把数台冷冻罐串联起来,第一台冷冻罐内的盘管用自来水冷却,第二台用冷冻后的钛液来冷却,第三台才运用冷冻水或冷冻氯化钙盐水冷却。在每次结晶操作前都应用水把盘管表面的结晶硫酸亚铁冲刷掉以进步传热作用。
冷冻罐内的拌和也很重要,拌和能够促进晶体生成,拌和的快慢不只影响传热作用,并且也影响结晶后的晶体巨细、结壁程度。拌和慢晶体简略结壁,乃至很多分出的晶领会沉底,使放料很困难;拌和太快硫酸亚铁结晶颗粒太细,给后边的硫酸亚铁别离带来困难。工业出产中拌和速度一般操控在60转/min左右,拌和桨一般选用锚式或框式。[next]
(2)去除一部分溶剂的结晶办法
该办法首要在常压下靠蒸腾作用来去除叫部分溶剂,使浓度进步然后下降溶质在溶剂中的溶解度,又称蒸腾结晶。蒸腾结晶是在等温下进行的,通过蒸腾使溶液浓缩而到达饱满后使晶体分出,这种办法适用于某些在不同温度下溶解度改变很小的盐类(如氯化钠)结晶。另一种办法是在真空下进行,通过真空蒸腾去除一部分溶剂的一起,温度也随之下降,就水溶液而言每下降温度1度,液体的浓度可削减0.2%,这样能够进一步促进晶体的分出,钛液的结晶多选用此种办法。
真空结晶又称绝热蒸腾结晶,它首要靠在真空状况下使溶液的沸点下降来进行落发,因为真空压力低于液体的蒸气压使液体欢腾,部分溶液被蒸腾而得到浓缩,一起下降了溶质的溶解度,别的,因为蒸腾时的汽化潜热要吸收很多的热能,使溶液敏捷冷却直至过饱满而分出结晶。因此它比直接冷冻结晶取得的结晶要多,该法能够空地操作,也能够接连操作,国外大型硫酸法钛工厂选用此法较多。
该法的长处:a.结晶器结构简略,出产能力大、设备占地面积小、整体均匀造价低;b.蒸腾与冷却一起进行,结晶功率高;c.溶液绝热燕发冷却,不需求热交换所需求的传热面积,硫酸亚铁结壁规象也较少;d.结晶后的钛液浓度高,温度也较高,可减轻后道浓缩工序的担负;e.与冷冻结晶比较归纳能耗低,出产费用低价。
缺陷:操作操控较杂乱,有时硫酸亚铁结晶颗粒太细影响过滤操作,耗用蒸汽和冷却水较多. 真空结晶器能够是单台设备空地操作,也能够把数台单台设备串联起来接连操作(图2)。比较抱负的是在1台卧式蒸腾结晶器内,分隔成数室进行接连真空结晶。
图2中的办法是以蒸汽为动力,通过蒸汽喷射泵使其由静压能转化为动能而发生真空,在真空的作用下铁液顺次通过3台不同温度(37℃、25℃、15℃)的结晶器,使硫酸亚铁接连结晶分出。[next]
图3为接连真空结晶器的操作,该办法的特点是在同一台真空结晶器中进行多级结晶,通过添加级数和添加溶液在结晶器中的停留时间来操控晶体的成长,使晶体成长在亚安稳状况范围内以避免临界过饱满而分出细晶体。
多级真空结晶的另一个长处是结晶的级数越多,蒸汽喷射器的压缩比能够越小,这样能够节省蒸汽、部分蒸汽可用于预热母液。表2是一台6级真空结晶器的参阅操作数据。
表2 真空结晶器各室中的温度和流量室号 参数123456温度/℃34~3630~3228~3023~2519~2115~17进料量/(m3/h)8.587.576.56出料量/(m3/h)7.857.46.96.56.05.5
(3)硫酸亚铁的分
离硫酸亚铁别离归于固液别离领域。固液别离操作简直贯穿整个硫酸法钛出产的进程如:钛铁矿损坏时的粉尘收回——气固别离;钛液的沉降——固液别离;钛液的过滤——固液别离;偏钛酸水洗——液固别离以及表面处理时的粒子分级等。因此挑选适合的过滤与别离设备,对硫酸法钛出产是十分重要的。
通过结晶后钛液中的硫酸亚铁以FeSO4·7H2O的方式存在,结晶颗粒较粗能够选用真空极滤或离心别离的办法来完成。
a.真空吸滤这是一种陈旧、简略的办法至今仍有许多中小型硫酸法钛厂在运用。真空吸滤器又称亚铁抽滤池或亚铁别离池,一般呈长方形,分上下两层,上层敞口常压,基层为负压室,中间用格栅分隔并铺以滤布。待别离的物料从上部参加,基层抽真空,滤液通过滤布流入下室,硫酸亚铁结晶保存在别离池的上部。该设备选材简略,能够用钢衬橡胶、钢衬玻璃钢、硬PVC及耐酸混凝土等,没有运动部件、制作便利、出资省、修理量少、操作直观、一次性处理量很大、空地操作人工卸料,滤布能够运用聚醋纤维、聚纤维、羊毛毡等,没有离心机别离时酸雾和亚铁粉尘对环境的污染。缺陷:设备占地面积大、劳动强度高、真空能耗大、物料和真空散布不均、耗用洗刷水多,很多小度水要回来运用。[next]
b.离心别离,离心别离除三足式离心机外,一般都是接连操作、主动化程度高、劳动强度低、设备占地面积小、能耗省,因为离心力大硫酸亚铁含湿量低、洗刷用水少,没有真空吸滤时所发生的很多小度水。缺陷是:设备造价高、结构杂乱修理保养费用高,某些原料的滤网耐腐蚀功能差,有少数细硫酸亚铁穿滤。现代大型工厂多选用离心法,常用的离心别离机有如下几种。
锥兰式离心机(图4)又称WI型立式离心卸料离心机或离心力卸料离心机。该机适合别离固相颗粒≥0.25mm的悬浮液,结构简略没有杂乱的主动操作组织,修理便利、接连操作、处理量大、报价便宜。缺陷是离心机转古的锥角视点和转速不行调理,因此只能适用于某一类型特定情况下的物料。整机最单薄的结构是筛网,离心时硫酸亚铁晶体延筛网上移出料,在与金属筛网冲突时不只会磨损筛网,并且会损坏晶体发生很多细颗粒混入别离后的钛液中,使下一道操控过滤变得好不容易,有时不得不进行二次别离来除掉细颗粒。
卧式活塞式离心机(图5)该机在对固相物别离的一起能够进行比较充沛的洗刷,产值大接连操作,滤渣层的厚度及卸料速度都能够调整,对晶体的磨损程度比锥兰式离心机小,适合于别离固相颗粒≥0.25mm的悬浮液。该机的缺陷是对悬浮液的浓度改变很灵敏,要求固含量≥30%,最好40%~60%,因此运用该机前要先通过增稠器,上部清液直接溢流与过滤后的滤液混合在一起送走,底部浓度比较高且浓度较稳定的悬浮液进入该机别离,此外该机结构杂乱、修理费事、活塞推料部分的筛网较易磨损。该机尽管接连进料,但卸料是靠活塞一股一股地推出,因此又称脉动式离心机,推料次数一般20~120次/min。假如要求滤渣洗刷作用好、湿含量低,依据该机结构原理有必要加长转古,延伸物料的停留时间,但这样会给卸料带来困难,为此后来又规划了多级活塞卸料离心机。[next]
水平圆盘式过滤机(图6)该机实际上归于一种接连真空过滤设备,适用于固相浓度较大(固含量20%)、固液比重差异较大、沉降速度快的悬浮液(在悬浮液特性中归于A类的悬浮液,即固相物可在较短时间内构成滤饼的物料),在圆形过滤盘下,分为若干个真空滤室,因此能够一边过滤一边洗刷一边抽干,乃至能够把洗刷水、滤液彼此套用接连屡次逆流洗刷,能够用较少的洗刷液取得较好的洗刷作用,滤布再生也比较便利,不存在离心机对结晶体的磨损问题,卸料平稳。缺陷是设备占地面积大、水平装置精度要求高、各真空室中的分配头衔接杂乱、原料要求高、亚铁中的湿含量比卧式活塞卸料式离心机稍高。可是因为它低速工作比较安稳,易损件少也不存在亚铁磨损穿滤的问题。以上3种离心机中后2种在钛行业界运用的较多。 通过滤或离心别离后的硫酸亚铁表面和空地中含有少数钛液,有必要用水洗刷收回,不然不只影响二氧化钛的收率,并且会下降硫酸亚铁的质量。在选用亚铁别离池别离硫酸亚铁时,因为别离池中亚铁料层很厚,有必要要用很多的水洗刷才行,因此会发生大旱低浓度(TiO2含量较低)的小度水。为了节省用水避免下降钛液的浓度、添加浓缩担负、削减小度水量、避免部分水解,一般把第2次冲刷亚铁收回的水(小度水)用于第1次洗刷,因为硫酸亚铁在水中的溶解度比在钛液和硫酸中高,这样还能够下降亚铁在水洗时的复溶程度。
为了避免硫酸亚铁在洗刷时复溶过多引起铁钛比升高,洗刷水的温度也不能太高,夏日最好运用冷水。在运用离心机别离亚铁时,因为亚铁在转古壁上的料层很薄,只需少数水洗刷即可到达较好的作用,并且离心和洗刷根本同步进行,这也是选用离心机别离比运用真空吸滤池的首要长处之一。
别离硫酸亚铁后的钛液不只粘度、密度都有所下降,并且因为硫酸亚铁中的7个结晶水带走了钛液中的部分水分,使钛液的浓度进步30g/L左右、有用酸增高80g/L左右、体积也相应削减17%~20%.