Niepojęta metanogeneza

Coondelboory
Doświadczony
Posty: 473
Rejestracja: 17 mar 2006, 20:16

Niepojęta metanogeneza

Postautor: Coondelboory » 25 lis 2009, 10:48

Oto czytam sobie o fermentacji metanowej i dochodze do takiego fragmentu:
METANOGENEZA
Jest to etap tworzenia metanu z kwasu octowego lub z wodoru i ditlenku węgla. Rozkładowi ulegają powstałe w pierwszej fazie fermentacji kwasy organiczne i inne związki. W wyniku tego procesu powstaje łatwo palny gaz pofermentacyjny, składający się głównie z metanu i ditlenku węgla. Jest to etap limitujący cały proces beztlenowy .
Reakcje sumaryczne procesu metanogenezy z różnych substratów przedstawione są poniżej:
CH3COOH → CH4 + CO2
4HCOOH → CH4 + 3CO2 + 2H2O
4CH3OH → 3CH4 + CO2 + 2H2O
Reakcje acidogenezy jak i acetogenezy mogą zachodzić swobodnie, jeżeli powstający w tych reakcjach wodór będzie usuwany ze środowiska. Usuwanie wodoru odbywa się dzięki bakteriom metanowym, które wykorzystują wodór i ditlenek węgla do syntezy metanu. Metan może także powstawać bezpośrednio z kwasu octowego. Z badań wynika, że ok. 70% metanu w czasie fermentacji metanowej powstaje z kwasu octowego, ok. 30% z wodoru i ditlenku węgla.
Niepojęte jest dla mnie tworzenie metanu z kwasu octowego - przecież entalpia spalania octu to 871 kJ/mol, a metanu 890 kJ/mol, czyli metan jest naładowany energią bardziej niż kwas. Czy te durne bakterie nie wiedzą, że muszą dołożyć energię, żeby zdekarboksylować ocet?
A może trzeba liczyć po entalpiach tworzenia? Ale wtedy po lewej stronie jest -487 kJ, a po prawej -75-394, czyli też kiszka.
Stolec, jesli możesz, wytłumacz mi to.

C.

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 26 lis 2009, 21:45

Reakcja wygląda tak:

CH3COOH -> CH4 + CO2 + E

jak weźmniemy entalpie tworzenia mamy równanie:

-487.1 = -74.6 + -393.5 + E
-487.1 = -468.1 + E

E=-19

Wynika z tego że w warunkach normalnych reakcja jest endotermiczna i basta energię trzeba dołożyć, niewiele wprawdzie bo 19kJ/mol to dla octu mniej więcej tyle aby podgrzać go o ok 150C, oraz tyle ile uzyska się spalając 2% jego masy, ale trzeba.

Jedyne sensowne wyjaśnienie to to że bakterie robią to celowo, kosztem energii pochodzącej z innych źródeł, gdyż ta reakcja wymaga jej relatywnie niewiele a stanowi bardzo prosty sposób na pozbycie się octu który zakwaszając środowisko po prostu je zabije.

Coondelboory
Doświadczony
Posty: 473
Rejestracja: 17 mar 2006, 20:16

Postautor: Coondelboory » 27 lis 2009, 01:08

Znalazłem jeszcze inne równania tych reakcji - zamiast kwasu octowego jest jon octanowy, a zamiast CO2 jon węglanowy. Metan jako nierozpuszczalny w wodzie pojawia się w swojej normalnej postaci. Być może takie ujęcie jest egzoenergetyczne, bo skądinąd wiem, że rozpuszczany kwas octowy pochłania ogromne ilości ciepła z otoczenia na dysocjację. Skutkiem zredukowania octanu byłoby uwolnienie tej energii.
To chyba zbyt zaawansowane jak na mój poziom znajomości chemii.

C.

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 27 lis 2009, 09:38

jest to możliwe, standardowa entalpia tworzenia dotyczy warunków normalnych, w innej temperaturze, ciśnieniu, w roztworze itp te wartości się zmieniają, można to przeliczyć ale nie jest to takie oczywiste.

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 29 lis 2009, 15:09

Organizmy żywe rządzą się trochę innymi prawami niż chemia organiczna.
Oczywiście podstawy jak prawo zachowania energii muszą zostać zachowane.
Jednak w wyniku syntezy czy rozkładu efekty pracy bakterii mogą się
diametralnie różnić od tego, co uzyska się w probówce. Oprócz tego, że
bakterie mogą celowo usuwać ocet ze środowiska widzę też kilka innych
możliwych (chociaż niekoniecznie prawdziwych ;)) wyjaśnień. Metan może być
takim samym odpadem procesów życiowych, jak mocznik u człowieka. Wtedy nie
ma znaczenia bilans energetyczny. Być może rozkład octu służy do
dostosowania metabolizmu bakterii do środowiska, taki odpowiednik pocenia
się człowieka. Nie można też wykluczyć, że dla bakterii źródłem energii
jest synteza metanu z wodoru i CO2, co daje doskonały bilans. Rozkład octu
może wtedy być przypadkowy i szkodliwy niczym przyłączenie czadu do
hemoglobiny we krwi. W sumie jekby nie było dobrze, że te mikroorganizmy
chcą bawić się w zamianę (za przeproszeniem) gówna w bardzo pożyteczny gaz :)


Wróć do „Pytania”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość

cron