Sorption of ferrous iron by EPS from the acidophilic bacterium Acidiphilium Sp.A mechanism proposal

  1. Tapia, Jaime M. 1
  2. Muñoz, Jesús 2
  3. González, Felisa 2
  4. Blázquez, María L. 2
  5. Ballester, Antonio 2
  1. 1 Universidad Arturo Prat, Facultad de Ingeniería y Arquitectura
  2. 2 Universidad Complutense, Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica
Revista:
Revista de metalurgia

ISSN: 0034-8570

Año de publicación: 2016

Volumen: 52

Número: 3

Páginas: 76

Tipo: Artículo

DOI: 10.3989/REVMETALM.076 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

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Resumen

El objetivo de este trabajo fue estudiar la absorción de Fe(II) por Sustancias Poliméricas Extracelulares (SPE) provenientes de la bacteria acidófila Acidiphilium 3.2Sup(5). Las SPE fueron extraídas usando EDTA. SPE de A. 3.2Sup(5) cargadas con Fe(II) fueron caracterizadas usando las siguientes técnicas experimentales: microscopia electrónica de barrido (MEB) con microanálisis de energía dispersiva de rayos X (EDX), difracción de rayos X (DRX), y espectroscopía infrarojo (IR) con transformada de Fourier (EIRTF). Los resultados muestran que las SPE absorben Fe(II) según el modelo de Freundlich con un coeficiente de sorción K = 1,14 mg1-1/n g-1 e intensidad 1/n = 1,26. La captación de Fe(II) por las SPE ocurre a través de la formación de oxalatos de hierro (FeC2O4), a través de una reacción reversible (Log K = 0,77 ± 0,33), lo cual implica que el hierro captado podría recuperarse si fuera de interés.

Referencias bibliográficas

  • Casas, J.M., Crisóstomo, G., Cifuentes, L. (2005). Speciation of the Fe(Ii)-Fe(Iii)-H2so4-H2o System at 25 and 50 °C. Hydro- metallurgy 80 (4), 254–264. http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2005.07.012
  • Dopson, M., Ni, G., Sleutels, T. (2015). Possibilities for extremo- philic microorganisms in microbial electrochemical sys- tems. FEMS Microbiol. Rev. 40 (2), 164–181. http://dx.doi.org/10.1093/femsre/fuv044 PMid:26474966 PMCid:PMC4802824
  • Figueira, M.M., Volesky, B., Mathieu, H.J. (1999). Instrumen- tal analysis study of iron species biosorption by sargassum biomass. Environ. Sci. Technol. 33 (11), 1840–1846. http://dx.doi.org/10.1021/es981111p
  • Fuks, L., Filipiuk, D., Majdan, M. (2006). Transition metal complexes with alginate biosorbent. J. Mol. Struct. 792–793, 104–109. http://dx.doi.org/10.1016/j.molstruc.2005.12.053
  • Guibaud, G., Hullebusch, E.V., Bordas, F., d'Abzac, P., Joussein, E. (2009). Sorption of Cd(Ii) and Pb(Ii) by Exopolymeric Substances (Eps) Extracted from activated sludges and pure bacterial strains: Modelling of the Metal/Ligand ratio effect and role of the mineral fraction. Bioresource Technol. 100 (12), 2959–2968. http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2009.01.040 PMid:19254840
  • Kareem, S., Adeogun, A., Omeike, S. (2014). Biosorption Studies for the Removal of Ferrous Ion from Aqueous Solution by Aspergillus Terreus and Trichoderma Viride: Kinetic, Thermodynamic and Isothermal Parameters. J. Water Supply Res Tech-Aqua 63 (1), 66–75. http://dx.doi.org/10.2166/aqua.2013.109
  • Konhauser, K. (2007). Introduction to Geomicrobiology, Blackwell Publishing, Oxford. PMid:17332403
  • Malki, M., González-Toril, E., Sanz, J.L., Gómez, F., Rodríguez, N., Amils, R. (2006). Importance of the iron cycle in biohydrometallurgy. Hydrometallurgy 83 (1–4), 223–228. http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2006.03.053
  • Malki, M., De Lacey, A.L., Rodríguez, N., Amils, R., Fernandez, V.M. (2008). Preferential Use of an Anode as an Electron Acceptor by an Acidophilic Bacterium in the Presence of Oxygen. Appl. Environ. Microb. 74 (14), 4472–4476. http://dx.doi.org/10.1128/AEM.00209-08 PMid:18487393 PMCid:PMC2493157
  • Malki, M., Casado, S., López, M.F., Caillard, R., Palomares, F., Martín-Gago, J., Vaz-Domínguez, C., Cuesta, A., Amils, R., Fernández, V., Velez, M., De Lacey, A., Olea, D. (2013). Physicochemical Characterization of Acidiphilium Sp. Biofilms. Chem. Phys. Chem. 14 (6), 1237–1244. PMid:23456979
  • McLean, R.J., Beauchemin, D., Beveridge, T.J. (1992). Influence of oxidation state on iron binding by Bacillus Licheniformis capsule. Appl. Environ. Microb. 58 (1), 405–408. PMid:1539987 PMCid:PMC195223
  • Moppert, X., Costaouec, T.L., Raguenes, G., Courtois, A., Simon-Colin, C., Crassous, P., Costa, B., Guezennec, J. (2009). Investigations into the uptake of copper, iron and selenium by a highly sulphated bacterial exopolysaccharide isolated from microbial mats. J. Ind. Microbiol. Biot. 36 (4), 599–604. http://dx.doi.org/10.1007/s10295-009-0529-8 PMid:19198908
  • Morel, F.M.M., Hering, J.G. (1993). Principles and Applications of Aquatic Chemistry, John Wiley & Sons, New York.
  • Omoike, A., Chorover, J. (2004). Spectroscopic Study of Extracellular Polymeric Substances from Bacillus Subtilis: Aqueous Chemistry and Adsorption Effects. Biomacromolecules 5 (4), 1219–1230. http://dx.doi.org/10.1021/bm034461z PMid:15244434
  • Sand, W., Gehrke, T. (2006). Extracellular polymeric substances mediate bioleaching/biocorrosion via interfacial processes involving iron(III) ions and acidophilic bacteria. Res. Microbiol. 157 (1), 49–56. http://dx.doi.org/10.1016/j.resmic.2005.07.012 PMid:16431087
  • Schmitt, J., Flemming, H. (1998). Ftir-Spectroscopy in microbial and material analysis. Int. Biodeter. Biodegr. 41 (1), 1–11. http://dx.doi.org/10.1016/S0964-8305(98)80002-4
  • Tapia, J.M., Mu-oz, J.A., González, F., Blázquez, M.L., Malki, M., Ballester, A. (2009). Extraction of extracellular polymeric substances from the acidophilic bacterium Acidiphilium 3.2sup(5). Water Sci. Technol. 59 (10), 1959–1967. http://dx.doi.org/10.2166/wst.2009.192 PMid:19474490
  • Tapia, J.M., Mu-oz, J.A., González, F., Blázquez, M.L., Ballester, A. (2011). Mechanism of adsorption of ferric iron by extracellular polymeric substances (Eps) from a bacterium Acidiphilium Sp. Water Sci. Technol. 64 (8), 1716–1722. http://dx.doi.org/10.2166/wst.2011.649
  • Tapia, J.M., Mu-oz, J.A., González, F., Blázquez, M.L., Ballester, A. (2013). Sorption of Ferrous and Ferric Iron by Extracellular Polymeric Substances (Eps) from Acidophilic Bacteria. Prep. Biochem. Biotech. 43 (8), 815–827. http://dx.doi.org/10.1080/10826068.2013.805624 PMid:23876140
  • Wingender, J., Neu, T.R., Flemming, H.C. (1999). Microbial Extracellular Polymeric Substances. What Are Bacterial Extracellular Polymeric Substances?, Chapter 1, Springer-Verlag, Berlin, pp. 1–19. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-60147-7