Značajke drobljenja. Stupanj drobljenja i mljevenja. Karakteristične značajke drobljenja

Proces drobljenja

Predavanje 5. RUŠENJE

Plan predavanja

5.1 Proces drobljenja

5.2 Faze i stupanj drobljenja

5.3 Metode drobljenja

5.4 Tehnologija drobljenja

Drobljenje je proces smanjenja veličine grudica rude pod utjecajem vanjskih mehaničkih sila. Time se proizvodi proizvod veličine čestica od 15 mm. Ova veličina graničnog zrna je uvjetna i može varirati ovisno o vrsti minerala. Daljnje smanjenje veličine materijala naziva se mljevenje.

Drobljenje se obavlja ne samo u pogonima za preradu. Drobljenje je podložno: ugljenu ili uljnom škriljevcu u elektranama koje sagorevaju gorivo u prahu; ugljen u koksarnicama prije koksiranja; vapnenci i dolomiti kao tokovi na metalurški pogoni; kamen za pripremu lomljenog kamena za industrijske i radovi na cesti itd. U tim slučajevima se proizvodi drobljenja koriste izravno, a proces drobljenja ima neovisno značenje. Veličina proizvoda dobivenih u ovom slučaju određuje se na temelju zahtjeva tehnologije potrošačkih industrija.

Postupci drobljenja uglavnom se koriste za pripremu sirovina za daljnje drobljenje. Jedina svrha ovih operacija je otkrivanje zrna vrijednih komponenti prije obogaćivanja .

Procesi drobljenja obično se provode u tri faze:

Grubo drobljenje - od 1200 do 300 mm

Srednje drobljenje - od 300 do 75 mm

Fino drobljenje - od 75 do 15 mm

Svaki stupanj karakterizira stupanj drobljenja (i), odnosno omjer promjera maksimalnog komada rude koji ulazi u drobljenje (D max) i promjera maksimalnog komada rude nakon drobljenja (d max):

Stupanj drobljenja, izračunat prema formuli, ne karakterizira dovoljno u potpunosti procese drobljenja i drobljenja, pretpostavimo da pri drobljenju ili drobljenju dva materijala s istim veličinskim svojstvima, proizvodi s istim maksimalnim grudima, ali s različitim karakteristikama veličine dobivaju se. Ukupna plus karakteristika je konveksna za jedan proizvod, a konkavna za drugi. To znači da se drugi proizvod drobi sitnije od prvog, ali ako izračunamo stupnjeve drobljenja u odnosu na veličinu maksimalnih komada, ispostavit će se da su isti. Iz ovoga se može vidjeti da je stupanj drobljenja ispravnije izračunati kao omjer prosječnih promjera, koji se nalaze uzimajući u obzir karakteristike veličine početnog materijala i proizvoda drobljenja.

Stupanj drobljenja postignut u svakoj zasebnoj fazi naziva se djelomični omjer drobljenja.

i 1 = = 4; i 2 = = 4; i 3 = = 5.

Opća diploma fragmentiranost jednaka je umnošku parcijalnih stupnjeva rascjepkanosti.

ja ukupno = i 1 * i 2 * i 3 = 4 * 4 * 5 = 80

Stupanj drobljenja određen je kapacitetom opreme za drobljenje.

Obično za

I stupanj drobljenja i = 3-5

II stupanj drobljenja i = 3-5

III stupanj drobljenja i = 3-8 (10)

Faza drobljenja je pojedinačna operacija drobljenja ili kombinacija operacija drobljenja i prosijavanja.

Postoji nekoliko vrsta klasifikacije procesa drobljenja.

Po prirodi formiranja i mjestu blastomera:

Potpuna (holoblastična) - karakteristika zigota koje sadrže malo žumanjka (mezo- i izocitalna jaja), dok cijepni žljebovi prolaze kroz cijelo jaje, a žumanjak koji imaju uključen je u vegetativne blastomere;

Nepotpuna (meroblastična) je karakteristična za zigote koje sadrže velike rezerve bjelančevina žumanjka (polilecitalna jaja), dok žljebovi cijepanja ne prodiru u citoplazmu bogatu žumanjkom.

Ovisno o veličini formiranih blastomera:

uniforma- blastomeri na životinjskom i vegetativnom polu su iste veličine;

neravnomjeran- manji blastomeri koncentrirani su na životinjskom polu nego na vegetativnom.

Po brzini stvaranja blastomera:

sinkroni- istom brzinom stvaranja blastomera na oba pola zigote;

asinkroni- na životinjskom polu je brzina stvaranja blastomera veća nego na vegetativnom.

Dodijeliti četiri glavne vrste holoblastičnog drobljenja... Ova se klasifikacija temelji na relativnom prostornom rasporedu blastomera:

Radijalni;

Spirala;

Bilateralno simetričan;

Pogrešno (anarhično).

Radijalni tip cijepanja svojstven je holoblastnim hordatama (lanceta, ciklostome, jesetre, vodozemci), bodljokožacima i nekim drugim skupinama.

Kod ovog tipa cijepanja blastomeri različitih širinskih slojeva nalaze se, barem u ranim fazama, prilično precizno jedan iznad drugog, tako da polarna os jajeta služi kao os rotacijske simetrije.

Radijalno jednoliki tip drobljenja karakterističan je za jaja bodljokožaca (slika 23).

Žablje jaje pokazuje radijalni nepravilan tip cijepanja. Brazda prve podjele cijepanja još nije dovršila odvajanje citoplazme bogate žumanjcima vegetativne hemisfere, a brazde druge podjele već su položene u blizini životinjskog pola. Zbog visoke koncentracije žumanjka u vegetativnoj regiji, brazde trećeg cijepanog odjela nalaze se znatno bliže životinjskom polu (slika 24).

Kao rezultat toga, u blizini životinjskog pola pojavljuje se područje blastomera koji se brzo dijele, a vegetativnog pola područje blastomera koji se sporije dijele.

Spiralni tip cijepanja karakterizira gubitak elemenata simetrije već u stadiju četiri, a ponekad i dva blastomera, a svojstven je beskralježnjacima (mekušci, anelidi i cilijarni crvi), ujedinjeni u skupini Spiralia.

Ova vrsta cijepanja dobila je ime zbog činjenice da se, gledano sa životinjskog pola, uzastopni kvarteti (kvarteti) blastomera rotiraju u odnosu na životinjsko-vegetativnu os ili udesno ili ulijevo, kao da tvore spiralu kada se naslanjaju jedan na drugi (slika . 25).

Znak spiralnog cijepanja, njegov deksio- (desno-) ili leo- (lijevo-) tropizam, odnosno "uvijanje", određen je genomom majke dane osobe. U mnogo čemu se razlikuje od radijalnog tipa drobljenja.

Prvo, jaja se ne dijele paralelno ili okomito na životinjsko-vegetativnu os. Ravnine podjela cijepanja su orijentirane koso, što dovodi do spiralnog rasporeda kćerinskih blastomera.

Drugo, broj kontakata između stanica je veći nego u slučaju radijalnog cijepanja. Treće, embriji sa spiralnim tipom cijepanja prolaze kroz manje podjela prije početka gastrulacije. Nastala blastula obično nema blastokoel (sterroblastula).

Bilateralni tip drobljenja ( okrugli crvi, tunicates) karakterizira prisutnost jedne ravnine simetrije. Najznačajnija značajka ove vrste cijepanja je da ravnina prve podjele uspostavlja jedinu ravninu simetrije embrija (slika 26).

Svaka sljedeća podjela je orijentirana u odnosu na ovu ravninu simetrije tako da je polovica zametka s jedne strane prvog utora zrcalna slika polovice zametka s druge strane.

riža. 27. Anarhična fragmentacija (po Tokinu, 1987.)

U bilateralnom tipu cijepanja formira se jedna ravnina simetrije: prvi žlijeb prolazi ekvatorijalno, zatim je životinjski blastomer podijeljen meridionalnim žlijebom, a vegetativni - širinskim žlijebom. Rezultat je lik u obliku slova T od četiri blastomera koji ne pokazuje rotacijsku simetriju.

Okretanjem vegetativnog para blastomera lik u obliku slova T pretvara se u rombični. Taj se zaokret događa u intervalu između podjela, u međufazi.

Istodobno se mogu raspasti, na primjer, pod utjecajem valova, ali iz pojedinačnih područja nastaju punopravni embriji. Kao rezultat tijesnog spajanja blastomera jedan s drugim na kraju cijepanja, morula.

Glavne vrste meroblastičnog drobljenja su:

Površno;

Diskoidno.

Površnim cijepanjem nakon fuzije pronukleusa, jezgra zigote se dijeli na mnogo jezgri, koje s malom količinom citoplazme duž citoplazmatskih mostova prelaze u vanjski sloj citoplazme bez žumanjka (periplazma) i ravnomjerno su tamo distribuiran

(govorimo o centrolecitnim oocitima). Ovdje se jezgre sinkrono dijele još nekoliko puta, nalazeći se prilično blizu jedna drugoj (slika 28).

U ovoj fazi, čak i prije pojave staničnih septa (tzv. sincicijalnog blastoderma), jezgre su okružene posebnim strukturama mikrotubula, tada podjela jezgri postaje asinkrona, između njih nastaju stanične pregrade, a bazalna membrana nastala koja odvaja periplazmu od središnje mase žumanjka. Pojavljuju se žljebovi za cijepanje, ali ne ulaze duboko u jaje. Nastali površinski sloj stanica naziva se stanica blastoderm... Ova vrsta drobljenja tipična je za većinu insekata.

Prve dvije brazde idu okomito jedna na drugu, ali tada se krši strogi redoslijed brazdi. U ovom slučaju samo je tanak citoplazmatski disk (blastodisk) koji se nalazi na životinjskom polu podijeljen na blastomere.

Razdvajanje je niz mitotičkih dioba zigota s stvaranjem mnogo manjih stanica kćeri (blastomera). Mitotičke diobe zigota, a potom i blastomera, javljaju se s povećanjem broja stanica, ali bez povećanja njihove mase, pa se nazivaju cijepanjem.

U čovjeku razdvajanje nema temeljnih razlika u odnosu na ostale kralježnjake, ali napreduje mnogo sporije. Cijepanje je potpuno, ili holoblastično (cijepni žljebovi prolaze kroz cijeli embrij), neravnomjerno (kao rezultat cijepanja nastaju stanice kćeri - blastomeri nejednake veličine) i asinkrono (različiti blastomeri se cijepaju različitom brzinom, stoga embrij određenim faze cijepanja sadrži neparan broj stanica) ...

Prva podjela drobljenja traje u prosjeku oko 30 sati, kasniji su kraći (oko 20-24 sata). U procesu cijepanja embrij se kreće kroz jajovod i 6. dana razvoja ulazi u šupljinu maternice.

Blastomeri prve generacije kod ljudi, poput zigota, su totipotentni (svaki blastomer je sposoban razviti se u punopravni organizam). Do stadija od 8 blastomera, embrionalne stanice tvore labavu, neoblikovanu skupinu, a tek nakon treće diobe uspostavljaju tijesne kontakte među sobom, tvoreći kompaktnu staničnu kuglu od 16 blastomera, nazvanu morula. Zbijanje stvara uvjete za razvoj vanjske stanične mase i unutarnje stanične mase.

Zadnji- Ovo je materijal budućeg tijela embrija (embrioblasta) i ekstraembrionalnih organa. Blastomeri vanjske stanične mase su mali i brojni (ima ih oko 10 puta više od stanica unutarnje stanične mase), izvor su razvoja trofoblasta.

Kada morula ulazi u proksimalni dio jajovoda, a zatim u šupljinu maternice, kroz njegovu prozirnu zonu, počinje prodirati tekućina sadržana u jajovodu i maternici. Javlja se morula kavitacija. Prvo, tekućina se nakuplja između stanica i stvara male praznine, koje se zatim spajaju u jednu šupljinu unutar morule (blastokoel). Stanice trofoblasta, koje luče tekućinu, također sudjeluju u stvaranju tekućine i kavitacije.

Od trenutka kada se pojavi šupljina, embrij se zove blastocista... Stanice unutarnje stanične mase blastociste lokalizirane su na jednom od polova i okrenute prema šupljini. Stanice vanjske stanične mase su spljoštene i, ograničavajući šupljinu, tvore ovojnicu blastociste - trofoblast. U razdoblju kretanja drobljenog embrija duž jajovoda od velike je važnosti činjenica da preostala prozirna zona sprječava prianjanje blastociste za stijenke cijevi i da embrij ulazi u šupljinu maternice. Ovdje se oslobađa prozirne zone i počinje se implantirati (uranjati) u sluznicu maternice. Implantacija embrija odvija se paralelno s gastrulacijom.

Nastaje zigota sposobna za daljnji razvoj... Podjela zigota naziva se drobljenje. Razdvajanje- Ovo je višestruka dioba zigota nakon oplodnje, uslijed čega nastaje višestanični embrij.

Zigota se vrlo brzo dijeli, stanice se smanjuju u veličini i nemaju vremena za rast. Stoga se embrij ne povećava u volumenu. Nastale stanice nazivaju se blastomeri, a suženja koja ih međusobno odvajaju nazivaju se brazde cijepanja.

U smjeru se razlikuju sljedeće brazde cijepanja: meridionalne - to su žljebovi koji dijele zigotu od životinjskog do vegetativnog pola; ekvatorska brazda dijeli zigotu uz ekvator; latitudinalne brazde idu paralelno s ekvatorijalnom brazdom; tangencijalni žljebovi idu paralelno s površinom zigote.

Ekvatorijalna brazda je uvijek jedna, a može biti mnogo meridijanskih, širinskih i tangencijalnih žljebova. Smjer cijepnih brazdi uvijek je određen položajem cijepnog vretena.
Drobljenje uvijek slijedi određena pravila:

Prvo pravilo odražava položaj vretena cijepanja u blastomeru, naime:
- cijepno vreteno smješteno je u smjeru najvećeg opsega citoplazme, bez inkluzija.

Drugo pravilo odražava smjer brazdi za drobljenje:
- brazde cijepanja su uvijek okomite na diobeno vreteno.

Treće pravilo odražava brzinu prolaska brazda za drobljenje:
- brzina prolaska brazda cijepanja obrnuto je proporcionalna količini žumanjka u jajetu, t.j. u dijelu stanice gdje je malo žumanjka brazde će prolaziti većom brzinom, a u dijelu gdje je žumanjak veći, brzina prolaska brazda cijepanja će se usporiti.

Drobljenje ovisi o količini i mjestu žumanjka u jajetu. S malim sadržajem žumanjka zgnječi se cijela zigota, sa značajnom količinom zgnječi se samo dio zigote koji je bez žumanjka. S tim u vezi, oociti se dijele na holoblastične (potpuno rascijepljene) i meroblastične (s djelomičnim cijepanjem). Posljedično, drobljenje ovisi o količini žumanjka i, uzimajući u obzir niz znakova, dijeli se: prema potpunosti pokrivenosti zigotnog materijala procesom, na potpuno i nepotpuno; u odnosu na veličinu nastalih blastomera na ujednačene i neravne te prema konzistenciji podjela blastomera - sinkrone i asinkrone.

Potpuno drobljenje može biti ravnomjerno i neravnomjerno. Potpuna ujednačenost karakteristična je za oocite s malom količinom žumanjka i njihovim manje-više ujednačenim rasporedom u. Jaje se cijepa ovom vrstom. U tom slučaju, prva brazda ide od životinje do vegetativnog pola, formiraju se dva blastomera; drugi žlijeb je također meridionalni, ali ide okomito na prvi, formiraju se četiri blastomera. Treći je ekvatorijalni, formira se osam blastomera. Nakon toga dolazi do izmjenjivanja meridionalnih i širinskih brazdi cijepanja. Broj blastomera nakon svake podjele povećava se za višestruko od dva (2; 4; 16; 32, itd.). Kao rezultat takvog drobljenja nastaje sferni embrij, koji se zove blastula... Stanice koje tvore zid blastule nazivaju se blastoderm, a šupljina unutar blastokoela. Životinjski dio blastule naziva se krov, a vegetativni dio naziva se dno blastule.

Nepotpuno cijepanje je karakteristično za telolecitalne i centrolecitne oocite. U drobljenju sudjeluje samo dio jajeta bez žumanjka. Nepotpuni rascjep dijeli se na diskoidni (koštani, gmazovi, ptice) i površinski (člankonošci).

Telolecitalna jaja, u kojima je u vegetativnom dijelu koncentrirana velika količina žumanjka, podijeljena su nepotpunim diskoidnim cijepanjem. U tim oocitima dio citoplazme bez žumanjka u obliku embrionalnog diska rasprostire se preko žumanjka u životinjskom polu. Fragmentacija se događa samo u području embrionalnog diska. Vegetativni dio jajeta, ispunjen žumanjkom, ne sudjeluje u cijepanju. Debljina embrionalnog diska je neznatna, stoga su cijepna vretena tijekom prve četiri diobe smještena vodoravno, a cijepni žljebovi idu okomito. Formira se jedan red stanica. Nakon nekoliko dioba stanice postaju visoke i u njima se cijepna vretena nalaze u okomitom smjeru, a žljebovi cijepanja idu paralelno s površinom jajeta. Kao rezultat toga, embrionalni disk se pretvara u ploču koja se sastoji od nekoliko redova stanica. Između embrionalnog diska i žumanjka pojavljuje se mala šupljina u obliku jaza, koja je slična blastocoelu.

Nepotpuno površinsko cijepanje opaža se u centrolecitnim oocitima s velikom količinom žumanjka u sredini. Citoplazma u takvim jajima nalazi se na periferiji, a manji dio u središtu blizu jezgre. Ostatak ćelije ispunjen je žumanjkom. Tanke citoplazmatske niti prolaze kroz masu žumanjka, povezujući perifernu citoplazmu s perinuklearnom citoplazmom. Fisija počinje cijepanjem jezgri, uslijed čega se broj jezgri povećava. Okruženi su tankim rubom citoplazme, kreću se na periferiju i nalaze se u citoplazmi bez žumanjka. Čim jezgre uđu u površinski sloj, on se prema svom broju dijeli na blastomere. Kao rezultat takvog cijepanja, cijeli središnji dio citoplazme pomiče se na površinu i spaja se s perifernim. Izvana se stvara kontinuirani blastoderm iz kojeg se razvija embrij, a iznutra je žumanjak. Površno cijepanje je karakteristično za oocite artropoda.

Na prirodu cijepanja utječu i svojstva citoplazme, koja određuju relativni položaj blastomera. Na temelju toga razlikuju se radijalno, spiralno i obostrano drobljenje. Kod radijalnog cijepanja svaki gornji blastomer nalazi se točno ispod donjeg (koelenterati, bodljikaši, lancetasti itd.). Tijekom spiralnog cijepanja svaki gornji blastomer se pomiče u odnosu na donji za polovicu, t.j. svaki gornji blastomer nalazi se između dva donja. U ovom slučaju, blastomeri su raspoređeni kao u spirali (crvi, mekušci). Kod obostranog cijepanja kroz zigotu se može povući samo jedna ravnina, s obje strane koje će se uočiti isti blastomeri (okrugli crvi, ascidijani).

Drobljenje je etimitotička podjela zigota. Ne postoji međufaza između dioba, a udvostručenje DNK počinje u telofazi prethodne diobe. Također se ne događa rast embrija, odnosno volumen embrija se ne mijenja i jednak je po veličini zigotu. Stanice nastale tijekom procesa cijepanja nazivaju se blastomeri, a embrij se naziva blastula. Priroda cijepanja ovisi o vrsti oocita (slika 3.)

Najjednostavniji i filogenetski najstariji tip cijepanja je potpuno jednolično cijepanje jajašca izocita. Blastula, nastala potpunim drobljenjem, zove se celoblastula... Jednoslojni je

blastula sa šupljinom u središtu.

Blastula, nastala kao rezultat potpunog, ali neravnomjernog cijepanja, ima višeslojni blastoderm s šupljinom bliže životinjskom polu i naziva se amfiblastula.

Riža. 3. Vrste jaja i njihove odgovarajuće vrste drobljenja

Razdvajanje

Potpuna (holoblastična) nepotpuna (meroblastična)

celloblastula amfiblastula sterroblastula discoblastula periblastula

Shema 3

Nepotpuni diskoidni cijepanje završava stvaranjem blastule, u kojoj se blastomeri nalaze samo na životinjskom polu, dok se vegetativni pol sastoji od nepodijeljene mase žumanjka. Blastocoel se nalazi ispod sloja blastoderme u obliku proreza. Ova vrsta blastula tzv diskoblastula.

Posebna vrsta drobljenja je nepotpuno površinsko drobljenje člankonožaca. Njihov razvoj počinje ponovnim cijepanjem jezgre koja se nalazi u središtu jajeta među masom žumanjka. Nastale jezgre pri tom se kreću na periferiju, gdje se nalazi citoplazma siromašna žumanjkom. Potonji se raspada u blastomere, koji u svojoj bazi prelaze u nepodijeljenu središnju masu. Daljnjim cijepanjem nastaje blastula s jednim slojem blastomera na površini i žumanjkom iznutra. Ova blastula se zove periblastula.

Posebno treba spomenuti drobljenje jajašca sisavaca. U jajima sisavaca ima malo žumanjka. To su alecitna ili oligolecitna jaja po količini žumanjka, a po rasporedu žumanjka po jajnoj stanici to su homolecitalna jaja. Njihovo cijepanje je potpuno, ali neravnomjerno, već u ranim fazama cijepanja uočava se razlika u blastomerima u njihovoj veličini i boji: svijetle se nalaze na periferiji, tamne u sredini. Od svjetlosnih stanica nastaje okolni embrijski trofoblast čije stanice obavljaju pomoćnu funkciju i ne sudjeluju izravno u stvaranju tijela embrija. Stanice trofoblasta otapaju tkiva, zbog čega se embrij unosi u stijenku maternice. Nadalje, stanice trofoblasta se ljušte iz embrija, tvoreći šuplju vezikulu. Šupljina trofoblasta je ispunjena tekućinom koja difundira u nju iz tkiva maternice. Embrij u ovom trenutku izgleda kao čvorić koji se nalazi na unutarnjoj stijenci trofoblasta. Blastula sisavaca ima mali centralno smješten blastokoel i tzv sterroblastula... Kao rezultat daljnjeg cijepanja, embrij ima oblik diska, raširen na unutarnjoj površini trofoblasta.

Dakle, cijepanje embrija raznih višestaničnih životinja, iako teče na različite načine, u konačnici završava činjenicom da se oplođeno jaje (jednostanični stupanj razvoja), kao rezultat cijepanja, pretvara u višestaničnu blastulu. Vanjski sloj blastule naziva se blastoderm, a unutarnja šupljina - blastokoel ili primarni, šupljina gdje se nakupljaju otpadni proizvodi stanica.