海藻酸钙包埋法中钙起了什么作用
1. 固定化微生物技术应用于饮用水处理有哪些优点
固定化微生物技术是用化学或物理的手段，将游离细胞或酶定位于限定的区域，使其保持活性并可反复利用的方法。最初主要用于发酵生产，７０年代后期，被用到水处理领域，近年来则成为各国学者研究的热点。固定化微生物技术克服了生物细胞太小，与水溶液分离较难，易造成２次污染的缺点，保持了效率高、稳定性强、能纯化和保持高效菌种的优点，在废水处理领域有广阔的应用前景。在实际应用过程中，如何固定、何种载体，才能使固定化微生物能较长时间的保持一定强度和活度，才能降低固化的成本，延长固定微生物的使用寿命，是该技术在污水处理中得到广泛应用的关键。文本着重介绍近年来废水处理中常用的固定化材料，及比较成熟的固定方法和影响因素。
参考---------------------------------------------------------------------------------------------
２常用固定化方法
废水处理中常用微生物固定化方法主要有：包埋法、交联法、载体结合法。
２．１包埋法
包埋法是利用线性网状结构的高分子聚合物载体的加裹作用，将游离细胞截留在形成的高分子材料内，其结构可防止细胞渗出到周围培养基中，但底物仍能渗入与细胞发生反应。包埋法操作简便，微生物本身不参与水不溶性胶网格或微胶囊的形成，活力较高，应用广泛。但包埋材料会一定程度阻碍底物和氧扩散，并对大分子底物不适用。Ｊｏｓｈｉ用海藻酸钙、聚丙烯酸酯、琼脂、蛋白质等，分别包埋产苯化工厂的活性污泥用于含酚废水处理。结果表明，海藻酸钙有最大的酚降解率，能市郊降解浓度在１０００ｍｇ／Ｌ以上的含酚废水，固定化污泥反复使用１２次而酚降解率不变。
２．２交联法
交联法是使用双功能或多功能的试剂与酶分子进行分子间的交联固定化方法。由于酶蛋白的功能团参与此反应，所以酶的活性中心构造可能受到影响，而使酶显着失活。此外，在剂如戊二醛等价格昂贵，限制了其应用，实际常与其它方法结合。陈陶声等报道，Ｓｍｉｌｅｙ使用苯酚甲醛树脂ＤｕｏｌｉｔｅＤＳ－７３１４１，来吸附枯草芽孢杆菌的α－淀粉酶交联，形成酶－树脂复合物，用于连续水解造纸废水中悬浮微纤维的胶态淀粉，效果很理想。
２．３吸附法
又称载体结合法，是通过物理吸附、化学或离子结合，将微生物固定于非水溶性载体。这种方法操作简单，对微生物活力影响小，但所结合的微生物量有限，反应稳定性和反复使用性差。美国宾州大学培养从活性污泥中分离出的优势菌丝孢酵母（Ｆｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎｃｕｔａｎｅｕｍ）和假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｐ），提取高酶活的酚氧化酶，再以化学手段结合到玻璃珠上，用于处理冶金工业酚废水，使固定酶活性可达游离细胞的９０％。
３载体的选择
水处理中对载体的要求是：
1) 具有足够的机械、物理和化学稳定性；
2) 具有惰性，不能干扰生物分子的功能；
3) 具备一定的容量；
4) 价廉易得。
载体包括２大类：无机载体如多孔玻璃、硅藻土、活性炭、石英砂等；有机载体如琼脂、聚乙烯醇凝胶（ＰＶＡ）、角叉莱胶、海藻酸钠、聚丙烯酰胺（ＡＣＡＭ）凝胶等。无机载体常用于吸附法，高质量无机载体的指标之一是有较大的表面积。无机载体常与包埋载体结合，以提高包埋载体的强度，扩大孔径，提高包埋微生物的使用效率与寿命。吸附法中微生物与载体结合不牢固，易脱落，吸附数量不多；胶联法固定微生物活性较低，很少单独使用。
本文则主要讨论常用于包埋法的载体，而包埋载体品种很多，主要在天然高分子凝胶和有机合成高分子载体２类。
３．１天然高分子载体
天然高分子载体有琼脂、海藻酸钙、角叉莱胶等，它们无生物毒性，传质性好，但强度较低，在厌氧条件下易被生物分解。琼脂凝胶有良好的惰性，但机械性能与化学稳定性差，常在碱性条件下加２，３－二溴丙醇交联，以提高其稳定性。琼脂凝胶在实际操作时应避免剧烈搅拌破坏结构，同时也应尽量避免冷冻。海藻酸盐的分子式为（Ｃ８Ｈ８Ｏ８）ｎ，聚合度可从８０到７５０，无毒、不易被降解，一价盐为水溶性，二价以上的为水不溶性。可形成耐热的凝胶的重要依据，实际应用中常添加其它物质以增加强度。
３．２合成有机高分子载体
合成有机高分子聚合物有ＡＣＡＭ、ＰＶＡ、聚乙酰几丁酯、光敏聚乙烯醇等。一般强度较好，但传质性能较差，包埋后对细胞活性有影响。实际应用需注意其表面亲水性、粘度均一性和内部孔的结构。ＰＶＡ因无毒、价廉、搞微生物分解和机械强度高等特点受到重视，被认为是目前最有效的固定化载体之一。但存在包埋颗粒易破碎、传质阻力大、产气上浮及活性丧失大等缺陷。实际常以ＰＶＡ为主要包埋骨架，添加其它能提高包埋效果的添加剂。闵航等以ＰＶＡ为主要包埋材料的混合载体，来固定厌氧活性污泥，以处理有机废水。混合载体由聚乙烯醇、０．１５％海藻酸钠、２％铁粉、０．３％碳酸钙、４％二氧化硅组成。中野报道，ＰＶＡ胶制备过程中，加入少量粉末活性炭可提高凝胶强度，且制成的固定细胞在进水不稳定、难降解组分突然进入处理系统的情况下，与单一ＰＶＡ凝胶相比显示出优势。
３．３载体的混合使用
实际中常将几种载体混合使用，利用各自的优点以提高使用效率。Ｐａｉ用含１％活性炭、４％海藻酸钙凝胶、１％湿菌体的泫藻酸钙凝胶，包埋微生物以降解苯酚废水，效果比较理想。Ｌｉｎ利用海藻酸钙与吸附剂（粉末活性炭）联合包埋固定Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｔｅｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｎ菌，用于降解五氯酚，与非固定化和单独固定化体系比较的结果表明，联合固定化体系更有效。孙艳利用添加硅藻土和用已二胺一戊二醛，对降酚菌种（以海藻酸钠包埋固定）的表面进行化学处理，使固定细胞的机械强度、降酚活性和稳定性得到了提高。陈敏提出聚乙烯醇包埋活性炭与微生物的固定化技术，并用于有机磷农药水胺硫磷的降解，结果表明固定微生物对废水温度、ｐＨ值和水胺硫磷浓度的适应范围扩大。混合载体法有效地缓解了实际固定化细胞成球难、易破碎、活性易丧失等难题。
３．４常见固定细胞载体性能比较
一些常见的固定细胞载体性能比较如表１。
表１各种固定化细胞载体的性能比较
性能
载体
琼脂
海藻酸钙
角叉莱胶
ＡＣＡＭ
ＰＶＡ－硼酸
压缩强度（ｋｇ／ｃｍ２）
０．５
０．８
０．８
１．４
２．７５
耐曝气强度
差
一般
一般
好
好
扩散系数（·１０－６ｃｍ２／ｓ）
/
６．８（３０
2. 海藻酸钙的海藻酸钙
英文别名:Alginic acid, calcium salt; Alginates, sodium, calcium and ammonium; CA 33; Calginate; Combinace; FEMA No. 2015; HSDB 1911; Kaltostat
分子式:C18H24CaO19
性 状：粉末状,白色至浅黄色不定，无臭无味，不溶于水。 海藻酸钠的分子链上含有大量的羟基和羧基，用氯化钙溶液(cacl，)作为交联剂，可形成交联的海
藻酸钙聚合物，含水率高，具有好的良好的生物降解性和生物相容性，可用于食品加工、制药
3. 海藻酸和乳酸钙可以发生反应吗
可以，会变成很像水球的东西，海藻酸溶液倒进乳酸钙溶液中，在水球没有成形之前给它塑形，然后放在水里就3分钟可以玩了，放在水里的时间越久，弹性越好。
钙盐与胶、海藻酸等聚糖醛酸反应形桥梁结构凝胶结构，另外乳酸钙，由于溶解性较优容易形均胶凝化作用，故用作胶凝剂冻产，添加定剂量乳酸钙仅提高营养价值能稳定产品凝胶体系提高内其凝胶强度。
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海藻酸一种天然多糖，其化学组成为卢一D一甘露糖醛酸(M)和a-L一古罗糖醛酸(G)经过1，4键合形成的线型共聚物，G和M在海藻酸中的含量对纤维的成胶性能有明显的影响。 海藻酸在自然状态下存在于胞质中，起着强化细胞壁的作用。
海藻酸与海水中各种阳离子结合成为各种海藻酸盐。从海藻中得到的提取物通常是海藻酸钠。海藻酸钠具有增稠、悬浮、乳化、稳定、形成凝胶、形成薄膜和纺制纤维的特性，在食品、造纸及化妆等工业有悠久及广泛的用途，在生物医学工程领域发现有重要用途。
4. 细胞固定技术，固定酵母细胞时，最后是滴在CaCl2溶液里，CaCl2的作用是让液滴形成凝胶珠，是什么原理
海藻酸钠是应用最广泛的水溶性海藻酸盐。海藻酸钠遇到钙离子可迅速发生离子交换．生成
凝胶。利用这种性质。将海藻酸钠溶液滴人含有钙离子的水溶液中可产生海藻酸钙胶球。
将酵母细胞与海藻酸钠溶液混匀后。通过注射器或相似的滴注器将上述混合液滴入CaCl：溶液中．Ca2+从外部扩散进入海藻酸钠与细胞混合液珠内，使海藻酸钠转变为不溶于水的海藻酸钙凝胶，由此将酵母细胞包埋在其中。
5. 谁能告诉我以海藻酸钠为载体，用氯化钙做交联剂的反应机理啊
将溶解好的海藻酸钠溶液加入溶解好的明胶水溶液，将两种溶液按一定比例共混，脱泡、减压脱泡后，在室温条件下于凝固浴中以湿法纺丝制备海藻/明胶纤维，该共混纤维具有较高的生理活性、优良的力学性能和吸水率，在医疗领域具有广泛的应用前景，尤其适用于制造无纺布作伤口敷料。 海藻酸微溶于水，不溶于大部分有机溶剂。它溶于碱性溶液，使溶液具有粘性。海藻酸钠粉末遇水变湿，微粒的水合作用使其表面具有粘性。然后微粒迅速粘合在一起形成团块，团块很缓慢的完全水化并溶解。如果水中含有其它与海藻酸盐竞争水合的化合物，则海藻酸钠更难溶解于水中。水中的糖、淀粉或蛋白质会降低海藻酸钠的水合速率，混合时间有必要延长。单价阳离子的盐（如NaCl）在浓度高于0.5％时也会有类似的作用。海藻酸钠在1％的蒸馏水溶液中的pH值约为7.2。 稳定性 海藻酸钠具有吸湿性，平衡时所含水分的多少取决于相对湿度。干燥的海藻酸钠在密封良好的容器内于25℃及以下温度储存相当稳定。海藻酸钠溶液在pH5～9时稳定。聚合度（DP）和分子量与海藻酸钠溶液的粘性直接相关，储藏时粘性的降低可用来估量海藻酸钠去聚合的程度。高聚合度的海藻酸钠稳定性不及低聚合度的海藻酸钠。据报道海藻酸钠可经质子催化水解，该水解取决于时间、pH和温度。藻酸丙二醇酯溶液在室温下、pH3～4时稳定；pH小于2或大于6时，即使在室温下粘性也会很快降低。 免疫原性和生物相容性 海藻酸钠是一种天然、生物能降解的生物高聚物。海藻酸钠中发现的化学成分和促有丝分裂的杂质是海藻酸盐钠具有免疫原性的主要原因。很多报道显示植入海藻酸钠会产生纤维化反应。据知海藻酸钠可能含有热原、多酚、蛋白质和复杂的碳水化合物。多酚的存在很可能对固定化细胞有害，而热原、蛋白质和复杂的碳水化合物会诱使宿主产生免疫反应。 Yang S用新的交联方法制备了明胶/海藻酸钠复合物类的可吸收海绵体。对其进行SEM观察发现，海绵基本是均匀的，且证明形态取决于明胶/海藻酸钠比例，与交联度无关。虽然发生了交联反应，海绵在胶原酶的生理盐水缓冲液中仍可降解。 海藻酸/胶原共混纤维生物相容性好，粘附性强，具有促进伤口愈合的活性功能及止血功能，具有较好的药物及生长缓释作用，可与局部抗菌药物组合制成基因工程敷料用于感染创面；也可与活性生长因子或活性细胞组合制成基因工程敷料用于顽固性溃疡及烧伤创面；无菌、低过敏原、无毒、无热源。 海藻酸/(胶原)明胶纤维的强度是利用Ca++交联及其之间的聚电解质效应而得到的。海藻酸钠能与Ca++络合形成水凝胶，主要反应机理为G单元与Ca++络合交联，形成蛋盒(egg-box)结构，G基团堆积而形成交联网络结构，转变成水凝胶纤维而析出。酸浴的主要作用是得到-NH3+，因为在制备纺丝液时，需要调节(胶原)明胶的pH值为弱碱性，目的是屏蔽掉(胶原)明胶的-NH3+，避免(胶原)明胶与海藻酸钠形成凝胶沉淀，提高二者的相容性；而纺制成纤维后在酸浴中将 (胶原)明胶的-NH2转变成为-NH3+，NH3+与-COO-产生聚电解质效应，提高纤维之间的交联度，提高了纤维的断裂强度。
6. 海藻酸钠钙包埋法中钙起什么作用
作用是形成凝胶,包埋固定化.
海藻酸钠可溶,加入多价金属离子就会交联成网状凝胶.将酶与海藻酸钠溶液混匀,用针头或喷头喷入钙盐溶液中,即可制成珠状凝胶.此法简单、温和,酶不失活.
7. 海藻酸钙性质
分子式：[ (C6H7O6)2Ca ]n
性 状：粉末状,白色至浅黄色不定，无臭无味，不溶于水。
用 途：用于食品业、电焊条 药皮增塑剂及湿态粘合剂。海藻酸钙是从海带中提
取的天然碳水化合物，可作为一种钙添加剂，用于保健食品业。海藻酸
钙是我公司研制开发的新产品，产品质量达到国内同类产品先进水平。
主要技术指标：铅：≤0.0005% 砷≤0.0002％ 水份：≤14.0%
灰分：10-20％ PH值:6.0－9.5 重金属：≤0.001%
相当于海藻酸钙含量：89.6－104.5％
包装规格:每袋25公斤，用复合袋包装。
分子式：[ (C6H7O6)2Ca ]n
性 状：粉末状,白色至浅黄色不定，无臭无味，不溶于水。
用 途：用于食品业、电焊条 药皮增塑剂及湿态粘合剂。海藻酸钙是从海带中提
取的天然碳水化合物，可作为一种钙添加剂，用于保健食品业。海藻酸
钙是我公司研制开发的新产品，产品质量达到国内同类产品先进水平。
主要技术指标：铅：≤0.0005% 砷≤0.0002％ 水份：≤14.0%
灰分：10-20％ PH值:6.0－9.5 重金属：≤0.001%
相当于海藻酸钙含量：89.6－104.5％
包装规格:每袋25公斤，用复合袋包装。
8. 在固定化酵母生产酒精中氯化钙和海藻酸钠的作用是什么
在制备固定化酵母细胞的实验中，氯化钙溶液的作用是使胶体聚沉，形成稳定的凝胶珠。
海藻酸钙是天然凝胶，由海藻酸钠胶体溶液与氯化钙反应，即可得到海藻酸钙凝胶。由于它的亲水性强，通透性能好，又可根据钙的不同浓度，形成具有相当机械强度的海藻酸钙凝胶。
(8)海藻酸钙包埋法中钙起了什么作用扩展阅读
氯化钙由钙和氯两种元素组成，白色结晶物质，通常以粉末和颗粒的形式出售。氯化钙具有咸味，因此是许多食物中的主要成分，也可以在饮料中找到。
氯化钙的用途包括防止食物变质，人们常用它作为食物防腐剂，它还有助于保持食品的新鲜度，巴氏奶在加工过程中消解了大量的钙，而添加少量的氯化钙可以帮助凝固，氯化钙也是奶酪很重要的添加剂，氯化钙溶液可以用于冰箱，它是必不可少的冷却剂。
氯化钙在常温下是固体状态，在较低温度下，可以溶于水和乙醇，由于它具有较强的吸潮特性，因此它应该始终密封在容器内储存。如果该化合物暴露于氧气，会变成液态的形式。它可以用来干燥其他的有机液体，因此，有时候也作为干燥剂使用。
该化合物有助于降低水的融化点，比其他化学成分融化冰块的速度更快，因此在极度严寒的条件下，可以用在道路上和人行道上化解结冰，也被广泛用于造纸工业的添加剂和制造业的染料。
9. 海藻钙的作用和功效是什么
有机化学海藻钙选用纯天然红藻为关键原材料，只获取并生产加工在叶茎的矿物，因而海藻钙中不会有一切阻拦钙消化吸收的化学纤维质或别的有机化学物质(酸)，因为海藻钙的蜂窝状型多孔结构状构造，缓存实际效果极好。
非常容易在胃肠中快速融解和离子化，钙在胃中融解离子化后，关键在结肠中被消化吸收，提升了身体消化的工作能力并且中和胃酸的成效显着。海藻钙中含有维他命D和纯天然镁，能够提升人体内钙的消化率，消化率能够达到96%以上。
(9)海藻酸钙包埋法中钙起了什么作用扩展阅读：
注意事项：
钙磷比例不适宜：我国膳食中钙磷比例为1：1.5，长期摄入过多的磷，可影响钙的吸收率。
植物膳食多：植酸和草酸与钙结合成难于吸收的盐类，从而使钙的吸收率降低。
饮食习惯不当或服用一些抗生素导致钙的吸收异常，洁净的天然海藻钙，建立骨骼与牙齿等形成组织，参与凝固血液、细胞代谢和酶的活性化。