Em células vivas normais, a exigência de nitrogênio para as células é fornecida a partir do metabolismo proteico (isto é, consumo de proteina nas células). Quando as células estão crescendo comercialmente, como nas indústrias farmacêuticas, (NH4)2 SO4 é geralmente usado como fonte de nitrogênio. Determine a quantidade de (NH4)2 SO4 consumido em um meio fermentativo em que a concentração final celular é de 35 g / L em um volume de 500 L de meio fermentativo. Considere que as células contêm 9 % em peso de N e que (NH4)2 SO4 seja a única fonte de nitrogênio.

Passo 1

O enunciado pede para a gente descobrir quanta quantidade de (sulfato de amônio) é consumida para fornecer todo o nitrogênio que entra numa cultura celular.
Conteúdo: balanço de massa de nitrogênio em bioprocessos e cálculo de massa molar.
O que vamos precisar:
  • Calcular a massa total de células produzidas.
  • Saber que as células têm 9% de N em peso.
  • Determinar a massa molar de .
  • Calcular a fração de nitrogênio no sal e daí a massa de sal necessária.

Passo 2

Calcular a massa total de células no fermentador:
Concentração celular = mrm células = 35 gLtimes 500 L = 17,500 g
Volume =
Então
é

Passo 3

Calcular quanto de nitrogênio isso representa:
As células têm 9% de N em peso, ou seja, a massa de N é
mN = 0,09 times 17,500 g = 1,575 g de N

Passo 4

Agora, a massa molar de M(NH4)2SO4 = 28,02 + 8,064 + 32,06 + 64 approx 132,14 g/mol :
  • N: 28,02132,14approx 0,212 de N por mol
  • H:
  • S:
  • O:
Somando:
A fração em massa de N é

Passo 5

Para fornecer mrm sal = mNfração de N = 1,5750,212 approx 7,430 g de N, a massa de sal necessária é
çã

Resposta

A massa de consumida é aproximadamente 7,43 kg.

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