糖酸类化合物的解磷机理研究

葡萄糖酸、木糖酸和2-酮基葡萄糖酸等糖酸类化合物是生物解磷中的重要化学物质,但是其解磷机制尚不完全清楚。为了全面解析这一机制,利用克雷伯氏肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)发酵法制备糖酸化类合物,并测定糖酸类化合物与钙、镁离子形成配合物的规律。将钙、镁离子与糖酸类化合物配制成不同比例的溶液,利用离子电极测定溶液中游离钙、镁离子的浓度。结果表明,糖酸类化合物可以与钙、镁离子形成稳定的配合物,从而明显降低溶液中游离钙、镁离子的浓度;乙酸、乳酸等有机酸不与钙、镁离子形成稳定的配合物;葡萄糖酸根、2-酮基葡萄糖酸根、木糖酸根与钙离子形成的配合物的稳定常数分别为66.1、109.7、19.2 L/mol,与镁离子形成的配合物的稳定常数分别为106.3、161.2、23.8 L/mol;与纯水相比,用4.84×10~(-1) mol/L葡萄糖酸钠、木糖酸钠、2-酮基葡萄糖酸钠水溶液溶解磷酸钙,磷酸根质量浓度从14.4 mg/L分别提高到204.6、238.9、82.0 mg/L;用4.84×10~(-1) mol/L葡萄糖酸钠、木糖酸钠、2-酮基葡萄糖酸钠水溶液溶解磷酸镁,磷酸根质量浓度从18.3 mg/L分别提高到318.7、1034.4、207.6 mg/L。以土壤为样品的试验结果表明,糖酸类化合物同样具有提高磷酸根质量浓度的效果。由研究结果可以看出,配合作用是糖酸类化合物解磷的重要机制,糖酸类化合物有望成为高效解磷剂。