Caratteristiche di schiacciamento. Grado di frantumazione e macinazione. Caratteristiche caratteristiche della frantumazione

Processo di frantumazione

Lezione 5. SCHIACCIAMENTO

Piano delle lezioni

5.1 Processo di frantumazione

5.2 Fasi e grado di frantumazione

5.3 Metodi di frantumazione

5.4 Tecnologia di frantumazione

La frantumazione è il processo di riduzione delle dimensioni dei grumi di minerale sotto l'influenza di forze meccaniche esterne. Questo produce un prodotto con una dimensione delle particelle di 15 mm. Questa dimensione del grano limite è condizionale e può variare a seconda del tipo di minerale. Un'ulteriore riduzione delle dimensioni del materiale è chiamata rettifica.

La frantumazione viene eseguita non solo negli impianti di lavorazione. La frantumazione è soggetta a: carbone o scisti bituminosi nelle centrali elettriche che bruciano combustibile allo stato polverizzato; carbone nelle cokerie prima della cokeria; calcari e dolomiti come flussi su impianti metallurgici; pietra per la preparazione di pietrisco per uso industriale e costruzione della strada eccetera. In questi casi, i prodotti di frantumazione vengono utilizzati direttamente e il processo di frantumazione ha un significato indipendente. La dimensione dei prodotti ottenuti in questo caso è determinata in base ai requisiti della tecnologia delle industrie consumatrici.

I processi di frantumazione sono principalmente utilizzati per preparare le materie prime per un'ulteriore frantumazione. L'unico scopo di queste operazioni è la divulgazione di grani di componenti di valore prima dell'arricchimento .

I processi di frantumazione vengono generalmente eseguiti in tre fasi:

Frantumazione grossolana - da 1200 a 300 mm

Frantumazione media - da 300 a 75 mm

Frantumazione fine - da 75 a 15 mm

Ogni stadio è caratterizzato dal grado di frantumazione (i), cioè dal rapporto tra il diametro dei pezzi massimi di minerale entranti per la frantumazione (D max) e il diametro dei pezzi massimi di minerale dopo la frantumazione (d max):

Il grado di frantumazione, calcolato secondo la formula, non caratterizza in modo sufficientemente completo i processi di frantumazione e frantumazione, supponiamo che quando si frantumano o frantumano due materiali con le stesse caratteristiche dimensionali, prodotti con gli stessi grumi massimi, ma con caratteristiche dimensionali diverse sono ottenuti. La caratteristica total plus è convessa per un prodotto e concava per l'altro. Ciò significa che il secondo prodotto viene frantumato più fine del primo, ma se calcoliamo i gradi di frantumazione in relazione alla dimensione dei pezzi massimi, risulteranno uguali. Da ciò si evince che il grado di frantumazione è più corretto da calcolare come rapporto tra i diametri medi, che si trovano tenendo conto delle caratteristiche della pezzatura del materiale di partenza e del prodotto di frantumazione.

Il grado di frantumazione raggiunto in ciascuna fase separata è chiamato rapporto di frantumazione parziale.

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

Laurea generale la frammentazione è uguale al prodotto dei gradi parziali di frammentazione.

io totale = io 1 * io 2 * io 3 = 4 * 4 * 5 = 80

Il grado di frantumazione è determinato dalla capacità dell'attrezzatura di frantumazione.

Di solito per

I stadio di frantumazione i = 3-5

II stadio di frantumazione i = 3-5

III stadio di frantumazione i = 3-8 (10)

La fase di frantumazione è una singola operazione di frantumazione o una combinazione di operazioni di frantumazione e vagliatura.

Esistono diversi tipi di classificazione del processo di frantumazione.

Dalla natura della formazione e dalla posizione dei blastomeri:

Pieno (oloblastico) - caratteristico degli zigoti contenenti tuorlo piccolo (uova meso- e isocitarie), mentre i solchi di scollatura attraversano l'intero uovo e il loro tuorlo è incluso nei blastomeri vegetativi;

L'incompleto (meroblastico) è caratteristico degli zigoti che contengono grandi riserve di proteine ​​del tuorlo (uova polilecitali), mentre i solchi di scissione non penetrano nel citoplasma ricco di tuorlo.

A seconda delle dimensioni dei blastomeri formati:

uniforme- i blastomeri ai poli animale e vegetativo hanno le stesse dimensioni;

irregolare- i blastomeri più piccoli sono concentrati al polo animale rispetto a quello vegetativo.

Dal tasso di formazione dei blastomeri:

sincrono- alla stessa velocità di formazione dei blastomeri ad entrambi i poli dello zigote;

asincrono- al polo animale la velocità di formazione dei blastomeri è maggiore rispetto a quello vegetativo.

allocare quattro tipi principali di frantumazione oloblastica... Questa classificazione si basa sulla disposizione spaziale relativa dei blastomeri:

Radiale;

Spirale;

Bilateralmente simmetrico;

Sbagliato (anarchico).

Il tipo radiale di scissione è inerente ai cordati oloblastici (lancelet, ciclostomi, storioni, anfibi), echinodermi e alcuni altri gruppi.

In questo tipo di scissione, i blastomeri di diversi livelli latitudinali si trovano, almeno nelle prime fasi, piuttosto precisamente uno sopra l'altro, in modo che l'asse polare dell'uovo funga da asse di simmetria rotazionale.

Il tipo di frantumazione uniforme radiale è caratteristico delle uova di echinodermi (Fig. 23).

L'uovo di rana mostra un tipo di scollatura radiale irregolare. Il solco della prima divisione di scissione non ha ancora completato la separazione del citoplasma ricco di tuorlo dell'emisfero vegetativo e i solchi della seconda divisione sono già posati vicino al polo animale. A causa dell'elevata concentrazione di tuorlo nella regione vegetativa, i solchi della terza divisione di scissione si trovano molto più vicini al polo animale (Fig. 24).

Di conseguenza, una regione di blastomeri a divisione rapida appare vicino al polo animale e una regione di blastomeri a divisione più lenta del polo vegetativo.

Il tipo di scissione a spirale è caratterizzato dalla perdita di elementi di simmetria già allo stadio di quattro e talvolta due blastomeri ed è inerente agli invertebrati (molluschi, anellidi e vermi ciliari), uniti nel gruppo Spiralia.

Questo tipo di scissione ha preso il nome dal fatto che, se visti dal polo animale, i quartetti (quartetti) di blastomeri che si separano successivamente ruotano rispetto all'asse animale-vegetativo sia a destra che a sinistra, come se formassero una spirale quando sovrapposti l'uno all'altro (Fig. 25).

Il segno della scissione a spirale, il suo dexio- (destra-) o leo- (sinistra) tropismo, cioè "twist", è determinato dal genoma della madre di un dato individuo. Differisce per molti aspetti dal tipo di frantumazione radiale.

Innanzitutto, le uova non si dividono parallelamente o perpendicolarmente all'asse animale-vegetativo. I piani delle divisioni di scissione sono orientati obliquamente, il che porta a una disposizione a spirale dei blastomeri figli.

In secondo luogo, il numero di contatti tra le cellule è maggiore che nel caso della scissione radiale. Terzo, gli embrioni con un tipo di scissione a spirale subiscono meno divisioni prima dell'inizio della gastrulazione. La blastula risultante di solito non ha un blastocele (sterroblastula).

Tipo bilaterale di frantumazione ( nematodi, tunicati) è caratterizzato dalla presenza di un piano di simmetria. La caratteristica più notevole di questo tipo di scissione è che il piano della prima divisione stabilisce l'unico piano di simmetria dell'embrione (Fig. 26).

Ogni divisione successiva è orientata in relazione a questo piano di simmetria in modo che metà dell'embrione su un lato del primo solco sia un'immagine speculare di metà dell'embrione sull'altro lato.

Riso. 27. Frammentazione anarchica (dopo Tokin, 1987)

Con il tipo di scissione bilaterale, si forma un piano di simmetria: il primo solco passa equatorialmente, quindi il blastomero animale è diviso dal solco meridionale e il vegetativo - dal solco latitudinale. Il risultato è una figura a forma di T di quattro blastomeri che non mostra simmetria rotazionale.

Ruotando la coppia vegetativa di blastomeri, la figura a forma di T si trasforma in rombica. Questa svolta si verifica nell'intervallo tra le divisioni, nell'interfase.

Allo stesso tempo, possono decadere, ad esempio, sotto l'impatto delle onde, ma gli embrioni a tutti gli effetti si formano da singole aree. Come risultato della stretta unione dei blastomeri tra loro alla fine della scissione, morula.

I principali tipi di frantumazione meroblastica sono:

Superficiale;

discoidale.

Con la scissione superficiale dopo la fusione dei pronuclei, il nucleo dello zigote è diviso in molti nuclei che, con una piccola quantità di citoplasma lungo i ponti citoplasmatici, passano nello strato esterno del citoplasma privo di tuorlo (periplasma) e sono uniformemente distribuito lì

(stiamo parlando di ovociti centrolecitici). Qui, i nuclei si dividono in modo sincrono più volte, trovandosi piuttosto vicini l'uno all'altro (Fig. 28).

In questa fase, anche prima della comparsa dei setti cellulari (il cosiddetto blastoderma sinciziale), i nuclei sono circondati da speciali strutture di microtubuli, quindi la divisione dei nuclei diventa asincrona, si formano setti cellulari tra di loro e si forma una membrana basale, separando il periplasma dalla massa centrale del tuorlo. Appaiono solchi di scollatura, ma non vanno in profondità nell'uovo. Lo strato superficiale delle cellule che ne risulta è chiamato cellula blastoderma... Questo tipo di schiacciamento è tipico della maggior parte degli insetti.

I primi due solchi corrono perpendicolari tra loro, ma poi viene violato l'ordine rigoroso dei solchi. In questo caso, solo un sottile disco citoplasmatico (blastodisco) situato al polo animale è diviso in blastomeri.

Frazionamentoè una serie di divisioni mitotiche dello zigote con la formazione di molte cellule figlie più piccole (blastomeri). Le divisioni mitotiche dello zigote, e successivamente dei blastomeri, si verificano con un aumento del numero di cellule, ma senza un aumento della loro massa, quindi sono chiamate scissione.

nell'uomo frazionamento non ha differenze fondamentali da quella di altri vertebrati, ma procede molto più lentamente. La scissione è completa o oloblastica (i solchi di scollatura attraversano l'intero embrione), irregolare (a causa della scissione, si formano cellule figlie - blastomeri di dimensioni disuguali) e asincrona (diversi blastomeri vengono scissi a velocità diverse, quindi l'embrione a determinati fasi di scissione contiene un numero dispari di cellule) ...

Prima divisione di frantumazione dura mediamente circa 30 ore, le successive sono più brevi (circa 20-24 ore). Nel processo di scissione, l'embrione si muove attraverso la tuba di Falloppio e, il 6° giorno di sviluppo, entra nella cavità uterina.

blastomeri della prima generazione nell'uomo, come lo zigote, sono totipotenti (ogni blastomero è in grado di svilupparsi in un organismo a tutti gli effetti). Fino allo stadio di 8 blastomeri, le cellule embrionali formano un gruppo sciolto, non formato, e solo dopo la terza divisione stabiliscono stretti contatti tra loro, formando una palla cellulare compatta di 16 blastomeri, chiamata morula. La compattazione crea le condizioni per lo sviluppo della massa cellulare esterna e della massa cellulare interna.

L'ultimo- Questo è il materiale del futuro corpo dell'embrione (embrioblasto) e degli organi extraembrionali. I blastomeri della massa cellulare esterna sono piccoli e numerosi (sono circa 10 volte di più delle cellule della massa cellulare interna); sono la fonte dello sviluppo del trofoblasto.

quando morula entra nella parte prossimale della tuba di Falloppio e quindi nella cavità uterina, attraverso la sua zona trasparente, il fluido contenuto nella tuba di Falloppio e nell'utero inizia a penetrare. Si verifica la cavitazione di Morula. Innanzitutto, il fluido si accumula tra le cellule e forma piccoli spazi vuoti, che poi si fondono in un'unica cavità all'interno della morula (blastocele). Le cellule del trofoblasto, che secernono fluido, partecipano anche alla formazione di fluido e cavitazione.

Dal momento in cui appare la cavità, l'embrione si chiama blastocisti... Le cellule della massa cellulare interna della blastocisti sono localizzate in corrispondenza di uno dei poli e sono rivolte verso la cavità. Le cellule della massa cellulare esterna sono appiattite e, limitando la cavità, formano l'involucro della blastocisti - il trofoblasto. Durante il periodo di movimento dell'embrione schiacciante lungo la tuba di Falloppio, il fatto che la restante zona trasparente impedisca alla blastocisti di aderire alle pareti del tubo è di grande importanza e l'embrione entra nella cavità uterina. Qui viene liberato dalla zona trasparente e inizia a impiantarsi (immergersi) nel rivestimento dell'utero. L'impianto di embrioni procede parallelamente alla gastrulazione.

Si forma uno zigote capace di ulteriori sviluppi... La divisione dello zigote è chiamata schiacciamento. Frazionamento- Questa è una divisione multipla dello zigote dopo la fecondazione, a seguito della quale si forma un embrione multicellulare.

Lo zigote si divide molto rapidamente, le cellule diminuiscono di dimensioni e non hanno il tempo di crescere. Pertanto, l'embrione non aumenta di volume. Le cellule risultanti sono chiamate blastomeri e le costrizioni che le separano l'una dall'altra sono chiamate solchi di scissione.

I seguenti solchi di scissione si distinguono in direzione: meridionale - questi sono i solchi che dividono lo zigote dall'animale al polo vegetativo; il solco equatoriale divide lo zigote lungo l'equatore; i solchi latitudinali corrono paralleli al solco equatoriale; le scanalature tangenziali corrono parallele alla superficie dello zigote.

Il solco equatoriale è sempre uno e possono esserci molti solchi meridionali, latitudinali e tangenziali. La direzione dei solchi di scissione è sempre determinata dalla posizione del mandrino di scissione.
La frantumazione segue sempre alcune regole:

La prima regola riflette la posizione del fuso di scissione nel blastomero, vale a dire:
- il fuso di scissione si trova nella direzione della massima estensione del citoplasma, privo di inclusioni.

La seconda regola riflette la direzione dei solchi di frantumazione:
- i solchi di scollatura sono sempre perpendicolari al fuso di divisione.

La terza regola riflette la velocità di passaggio dei solchi di frantumazione:
- la velocità di passaggio dei solchi di scissione è inversamente proporzionale alla quantità di tuorlo nell'uovo, cioè nella parte della cella dove c'è poco tuorlo, i solchi passeranno a una velocità maggiore, e nella parte dove il tuorlo è più grande, la velocità di passaggio dei solchi di scollatura rallenterà.

La frantumazione dipende dalla quantità e dalla posizione del tuorlo nell'uovo. Con un piccolo contenuto di tuorlo, l'intero zigote viene schiacciato, con una quantità significativa, viene schiacciata solo una parte dello zigote che è priva di tuorlo. A questo proposito, gli ovociti si dividono in oloblastici (completamente scissi) e meroblastici (con scissione parziale). Di conseguenza, la frantumazione dipende dalla quantità di tuorlo e, tenendo conto di una serie di segni, è suddivisa: in base alla completezza della copertura del materiale zigote dal processo, in completa e incompleta; in relazione alle dimensioni dei blastomeri formati in uniformi e irregolari e in base alla consistenza delle divisioni dei blastomeri - sincrone e asincrone.

La frantumazione completa può essere uniforme e irregolare. La completa uniformità è caratteristica degli ovociti con una piccola quantità di tuorlo e la sua disposizione più o meno uniforme all'interno. L'uovo è diviso da questo tipo. In questo caso, il primo solco va dall'animale al polo vegetativo, si formano due blastomeri; il secondo solco è anch'esso meridionale, ma corre perpendicolare al primo, si formano quattro blastomeri. Il terzo è equatoriale, si formano otto blastomeri. Dopo questo, c'è un'alternanza di solchi di scollatura meridionali e latitudinali. Il numero di blastomeri dopo ogni divisione aumenta di un multiplo di due (2; 4; 16; 32, ecc.). Come risultato di tale frantumazione, si forma un embrione sferico, che viene chiamato blastula... Le cellule che formano la parete della blastula sono chiamate blastoderma e la cavità all'interno del blastocele. La parte animale della blastula è chiamata tetto e la parte vegetativa è chiamata fondo della blastula.

La scissione incompleta è caratteristica degli ovociti telolecitali e centrolecitici. Solo la parte senza tuorlo dell'uovo partecipa alla frantumazione. La scollatura incompleta è divisa in discoidale (ossa, rettili, uccelli) e superficiale (artropodi).

Le uova telolecitali, in cui è concentrata una grande quantità di tuorlo nella parte vegetativa, sono divise da una scissione discoidale incompleta. In questi ovociti, la parte senza tuorlo del citoplasma sotto forma di disco embrionale si diffonde sul tuorlo nel polo animale. La frammentazione si verifica solo nell'area del disco embrionale. La parte vegetativa dell'uovo, piena di tuorlo, non partecipa alla scissione. Lo spessore del disco embrionale è insignificante; pertanto, i fusi di scollatura durante le prime quattro divisioni si trovano orizzontalmente e le scanalature di scollatura corrono verticalmente. Si forma una fila di celle. Dopo diverse divisioni, le cellule diventano alte e i fusi di scollatura si trovano in esse in direzione verticale e le scanalature di scollatura corrono parallele alla superficie dell'uovo. Di conseguenza, il disco embrionale si trasforma in un piatto costituito da diverse file di cellule. Tra il disco embrionale e il tuorlo appare una piccola cavità a forma di fessura, che è simile al blastocele.

La scissione superficiale incompleta si osserva negli ovociti centrolecitici con una grande quantità di tuorlo nel mezzo. Il citoplasma in tali uova si trova alla periferia e una piccola parte di esso al centro vicino al nucleo. Il resto della cella è pieno di tuorlo. Sottili cordoni citoplasmatici passano attraverso la massa del tuorlo, collegando il citoplasma periferico con il citoplasma perinucleare. La fissione inizia con la fissione dei nuclei, a seguito della quale aumenta il numero di nuclei. Sono circondati da un sottile bordo del citoplasma, si spostano verso la periferia e si trovano nel citoplasma privo di tuorlo. Non appena i nuclei entrano nello strato superficiale, questo viene diviso in base al loro numero in blastomeri. Come risultato di tale scissione, l'intera parte centrale del citoplasma si sposta in superficie e si fonde con la periferica. All'esterno si forma un blastoderma continuo, da cui si sviluppa l'embrione, e all'interno si trova il tuorlo. La scissione superficiale è caratteristica degli ovociti di artropodi.

La natura della scissione è anche influenzata dalle proprietà del citoplasma, che determinano la posizione relativa dei blastomeri. Su questa base si distinguono la frantumazione radiale, a spirale e bilaterale. Con la scissione radiale, ogni blastomero superiore si trova esattamente sotto quello inferiore (celenterati, echinodermi, lancette, ecc.). Durante la scissione a spirale, ciascun blastomero superiore viene spostato della metà rispetto a quello inferiore, ad es. ogni blastomero superiore si trova tra i due inferiori. In questo caso i blastomeri sono disposti a spirale (vermi, molluschi). Con la scissione bilaterale, è possibile disegnare un solo piano attraverso lo zigote, su entrambi i lati del quale si osserveranno gli stessi blastomeri (ascaridi, nematodi).

La frantumazione è la divisione etimitotica dello zigote. Non c'è interfase tra le divisioni e il raddoppio del DNA inizia nella telofase della divisione precedente. Anche la crescita dell'embrione non si verifica, cioè il volume dell'embrione non cambia ed è di dimensioni uguali allo zigote. Le cellule formate durante il processo di scissione sono chiamate blastomeri e l'embrione è chiamato blastula. La natura della scissione è dovuta al tipo di ovocita (Fig. 3)

Il tipo di scissione più semplice e filogeneticamente più antico è la scissione uniforme completa delle uova degli isociti. Blastula, risultante dalla completa frantumazione, è chiamata celloblastula... È un singolo strato

blastula con una cavità al centro.

La blastula, formata a seguito di una scissione completa ma irregolare, ha un blastoderma multistrato con una cavità più vicina al polo animale ed è chiamata anfiblastula.

Riso. 3. Tipi di uova e loro corrispondenti tipi di frantumazione

Frazionamento

Completo (oloblastico) incompleto (meroblastico)

celloblastula amphiblastula sterroblastula discoblastula periblastula

Schema 3

La scissione discoidale incompleta termina con la formazione di una blastula, in cui i blastomeri si trovano solo al polo animale, mentre il polo vegetativo è costituito da una massa di tuorlo indivisa. Il blastocele si trova sotto lo strato di blastoderma sotto forma di fessura. Questo tipo di blastula si chiama discoblastula.

Un tipo speciale di frantumazione è la frantumazione superficiale incompleta degli artropodi. Il loro sviluppo inizia con la scissione ripetuta del nucleo situato al centro dell'uovo tra la massa del tuorlo. I nuclei formati durante questo spostamento verso la periferia, dove si trova il citoplasma, povero di tuorlo. Quest'ultimo si disintegra in blastomeri, che alla loro base passano nella massa centrale indivisa. Un'ulteriore scissione porta alla formazione di una blastula con uno strato di blastomeri sulla superficie e un tuorlo all'interno. Questa blastula si chiama periblastula.

Una menzione speciale merita la frantumazione delle uova dei mammiferi. C'è poco tuorlo nelle uova dei mammiferi. Queste sono uova alecitiche o oligolecitiche per la quantità di tuorlo e per la distribuzione del tuorlo sull'ovulo, queste sono uova omolecitarie. La loro scollatura è completa, ma irregolare, già nelle prime fasi della scollatura, si osserva una differenza nei blastomeri nelle loro dimensioni e colore: quelli chiari si trovano alla periferia, scuri al centro. Dalle cellule leggere si forma il trofoblasto embrionale circostante, le cui cellule svolgono una funzione ausiliaria e non partecipano direttamente alla formazione del corpo dell'embrione. Le cellule del trofoblasto dissolvono i tessuti, grazie ai quali l'embrione viene introdotto nella parete dell'utero. Inoltre, le cellule del trofoblasto esfoliano dall'embrione, formando una vescicola cava. La cavità del trofoblasto è piena di fluido che si diffonde in essa dai tessuti dell'utero. L'embrione in questo momento sembra un nodulo situato sulla parete interna del trofoblasto. La blastula dei mammiferi ha un piccolo blastocele in posizione centrale e si chiama sterroblastula... Come risultato di un'ulteriore scissione, l'embrione ha la forma di un disco, disteso sulla superficie interna del trofoblasto.

Pertanto, sebbene la scissione degli embrioni di vari animali multicellulari proceda in modi diversi, alla fine si conclude con il fatto che l'uovo fecondato (stadio di sviluppo unicellulare), a seguito della scissione, si trasforma in una blastula multicellulare. Lo strato esterno della blastula è chiamato blastoderma, e la cavità interna - blastocele o primario, cavità dove si accumulano i prodotti di scarto delle cellule.