Струвит
Струвит (фосфат магния и аммония) — неорганическое соединение. Формула — . Струвит кристаллизуется в орторомбической системе в виде пирамидальных кристаллов от белого до желтоватого или коричневато-белого цвета или в форме пластинчатой слюды. Мягкий минерал с твёрдостью по шкале Мооса от 1,5 до 2 и небольшим удельным весом 1,7. Растворимость:
Струвитные мочевые камни и кристаллы легко образуются в моче животных и людей, инфицированных микроорганизмами, продуцирующими аммиак. Подщелачивание мочи и высокая экскреция магния (диеты с высоким содержанием магния/растительные продукты) способствует образованию струвитных камней. Струвитные мочевые камни также усиливаются специфическим белком мочи у домашних кошек. НазваниеХотя струвит кратко упоминается в «Микрографии» Гука[2], впервые он был подробно описан в 1845 году немецким химиком Георгом Улексом[нем.] (1811—1883), который нашёл кристаллы струвита в средневековой куче бытовых отходов в Гамбурге, Германия; он назвал новый минерал в честь географа и геолога Генриха фон Струве (1772—1851) из Гамбурга[3]. ОбразованиеЩелочная среда способствует образованию струвита. В природе образуется преимущественно в районах, связанных с разложением органического вещества, включая залежи гуано, базальтовые пещеры и болота. В организме струвит образуется в результате заражения мочевого пузыря человека уреазопродуцирующими бактериями, при очистке сточных вод[4]. Струвит иногда встречается в консервированных морепродуктах в виде маленьких осколков, похожих на стекло, но не имеющих последствий для здоровья[5]. Простой тест поможет отличить струвит от стекла.[6] Струвитные камни в почкахСтрувит является наиболее распространённым минералом, обнаруживаемым в камнях мочевыводящих путей собак[7], а также кошек и людей. Образование струвитных камней усиливаются бактериальной инфекцией, которая гидролизует мочевину до аммония и повышает рН мочи до нейтральных или щелочных значений. Организмы, расщепляющие мочевину, включают Proteus, Xanthomonas, Pseudomonas, Klebsiella, Staphylococcus и Mycoplasma. Даже при отсутствии инфекции накопление кристаллов струвита в мочевом пузыре является проблемой, часто наблюдаемой у домашних кошек, с такими симптомами, как:
Белок кауксин[англ.], производящий кошачий феромон, выделяемый в больших количествах с мочой кошки, вызывает зародышеобразование кристаллов струвита, что объясняет некоторую избыточную выработку струвитов у домашних кошек[8]. В прошлом для удаления струвитных уролитов у кошек требовалось хирургическое вмешательство; сегодня используются специальные подкисляющие диеты с низким содержанием магния[9]. Камни верхних мочевыводящих путей, которые вовлекают почечную лоханку и распространяются как минимум на 2 чашечки, классифицируются как коралловидные конкременты. 75 % из всех типов мочевых камней состоят из струвит-карбонат-апатитовой матрицы. Струвитные энтеролитыУ лошадей также струвит обнаруживается в энтеролитах (кишечные конкременты)[10]. Очистка сточных водПри очистке сточных вод, особенно после биологической стадии выделения аммония и фосфатов, струвит может образовывать накипь на линиях и ремнях, в центрифугах и насосах, засорять трубопроводы систем и другое оборудование, включая сам анаэробный варочный котёл. Струвит, также известный как MAP, образуется, когда в сточных водах имеется молярное соотношение (1:1:1) магния, аммиака и фосфата, при этом:
Факторы среды, способствующие образованию струвита:
Извлечение фосфора из сточных вод в виде струвита и повторное использование в сельском хозяйстве в качестве удобрения представляется многообещающим, особенно в очистных сооружениях сельскохозяйственного навоза и муниципальных сточных вод. Варианты решения проблемы струвитной накипи в системе очистки сточных вод:
Химические чистящие средства обеспечивают минимальное время простоя. Безхимический электрический метод удаления и предотвращения образования струвитов был разработан и успешно испытан на очистных сооружениях в США. Эффективен для подземных трубопроводов[11][12][13]. ИспользованиеВ 1857 году было впервые описано использование струвита в качестве сельскохозяйственного удобрения, содержащего фосфор (P) и азот (N), два из трёх основных растительных макроэлементов. Магний (Mg) также является важным второстепенным макроэлементом. Струвит можно получить из мочи, регулируя рН (часто просто ожидая, пока заработают бактерии, вырабатывающие уреазу) и добавляя магний[14]. Существует значительный интерес к использованию струвита, полученного из мочи, в качестве удобрения в суровых условиях[15][16]. СсылкиПримечания
|
||||||||||||||||||
Portal di Ensiklopedia Dunia
