623 matches
-
Explicația s’ar putea da tot în termeni de rH. Anume, radiația ionizantă fiind reducătoare (v. §2.2.3.3), nu face decât să creeze condiții favorabile microorganismelor heterotrofe; pentru aceasta pledează și faptul că prezența oxigenului (oxidant, deci neutralizant redox al efectului reductiv al iradierii) reduce mult rezistența microorganismelor [23]. Abia la doze foarte mari, fie că efectul reductiv ajunge în zona inhibitoare extrem reducătoare (v. fig. 17), fie că apar fenomene de radioliză a celulelor ori constituienților lor chimici
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
compoziția apei de răcire sau a pH ului, generează alte probleme, privind stabilitatea materialelor de construcție sau ecologice. Alte metode, cum ar fi iradierea, sunt atât prohibitive energetic cât și riscante biologic. Ca urmare, se poate opta pentru modificarea caracterului redox al apei de răcire. Din acest punct de vedere, pentru crearea de condiții de viață improprii pentru producătorul primar, caracterul redox al apei de răcire trebuie să fie reducător, caz în care se asigură, parțial desigur, și condiția termodinamică de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ar fi iradierea, sunt atât prohibitive energetic cât și riscante biologic. Ca urmare, se poate opta pentru modificarea caracterului redox al apei de răcire. Din acest punct de vedere, pentru crearea de condiții de viață improprii pentru producătorul primar, caracterul redox al apei de răcire trebuie să fie reducător, caz în care se asigură, parțial desigur, și condiția termodinamică de stabilitate a principalului material de construcție a instalației, metalul. Alte categorii de organisme din cadrul biocenozei, în speță consumatorii și descompunătorii, care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
vor dispune de un substrat nutritiv prin inhibiția la nivelul producătorului primar pe de o parte, iar pe de alta sunt ei înșiși inhibați în cazul unor condiții de mediu extrem reducătoare [125]. Cu alte cuvinte, aria posibilităților de modulare redox a apei de răcire se îngustează/concretizează mai mult: este vorba de condiții extrem reducătoare, adică de rH-uri inferioare limitei cunoscute ca optime pentru aceste organisme (rH < 10). Realizarea acestui deziderat înseamnă reducerea sistemului în discuție, care este în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
rH-ul apei spre reducător prin implicarea altor forme de energie decât cea chimică. Deplasarea spre reducător înseamnă de fapt un aport energetic către sistem [126], guvernat de relația:[126] unde: W - cantitatea de energie chimică implicată; ( )i fhE - potențialul redox inițial, respectiv final. Acest aport energetic poate fi realizat prin energie chimică, concretizată în substanțe reducătoare sau prin energie electrică, de exemplu, care oricum este mai ieftină. Unele dintre soluțiile analizate implică tot o formă de energie chimică pentru coborârea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
antifouling. O extindere a celor arătate, cu tendință generalizantă, face referire la protecția anticorosivă prin aplicarea de pelicule de lacuri sau vopsele: o coroziune incipientă, favorizată de o ușoară și inevitabilă prezență a umidității sub peliculă, conduce la o echilibrare redox între metal și acel spațiu, echilibrare orientată spre reductiv, adică spre condiția termodinamică de stabilitate a metalului. 3.2.2. Aplicarea vopselelor biocide [129] O altă soluție, anume protecția suprafețelor metalice prin vopsele biocide, cu conținut de bismut (sinonimul, adică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sau arsen, poate fi analizată din punctul de vedere al eliberării în mediu a metalelor grele, toxice prin excelență, știind că pelicula de vopsea poate fi asimilată cu transferul prin membrane semipermeabile, unde s’a exprimentat anterior existența unui determinism redox [21]. Cu alte cuvinte, ionii metalelor grele vor fi eliberați în mediu în funcție de rH-ul acestuia din urmă, efectul biocid manifestându-se ca atare doar în anumite condiții de rH al mediului. Potrivit experienței noastre privind transferul diverselor substanțe prin
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
spre catod (extrema reducătoare) unde se constată dispariția totală a organismelor (fig. 87 - stânga). Cuantificarea, printr’o metodă optică, a densității culturii algale a evidențiat o dependență a dezvoltării algelor de rH cu o alură gaussiană (fig. 88), deci determinismul redox al procesului. De remarcat asemănarea frapantă cu alura înregistrată, în condiții similare, la plantele superioare (secara) (v. fig. 83) în aceleași condiții de modulare redox; faptul nu face altceva decât să susțină ceea ce am făcut adesea în secțiunea de față
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
o dependență a dezvoltării algelor de rH cu o alură gaussiană (fig. 88), deci determinismul redox al procesului. De remarcat asemănarea frapantă cu alura înregistrată, în condiții similare, la plantele superioare (secara) (v. fig. 83) în aceleași condiții de modulare redox; faptul nu face altceva decât să susțină ceea ce am făcut adesea în secțiunea de față, anume utilizarea, în cazul algelor, a unor concluzii obținute pe plante superioare oricând nu dispunem de date directe pe alge sau când experimentul pe alge
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pe al cărei fund s’a așezat o epruvetă din OL37 (4) (lungime 180 mm; lățime 40 mm; grosime 0,5 mm) protejată pe o lungime de 20 mm cu un strat de zinc (3). Ansamblul solidar alcătuit din electrodul redox de platină (5) și cel de referință (ESC - electrod de calomel saturat) (6) a avut posibilitatea de poziționare, în imediata apropiere a epruvetei, în diferite puncte de-a lungul cuvei, realizând ridicarea profilului potențialului redox. Este evident că, din motive
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Ansamblul solidar alcătuit din electrodul redox de platină (5) și cel de referință (ESC - electrod de calomel saturat) (6) a avut posibilitatea de poziționare, în imediata apropiere a epruvetei, în diferite puncte de-a lungul cuvei, realizând ridicarea profilului potențialului redox. Este evident că, din motive tehnice, acest potențial nu poate fi determinat în stratul laminar propriu-zis, ci într’unul destul de vag definit, dar aflat strict în imediata apropiere a epruvetei, cu alte cuvinte cel care prezintă interes din punct de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
evident că, din motive tehnice, acest potențial nu poate fi determinat în stratul laminar propriu-zis, ci într’unul destul de vag definit, dar aflat strict în imediata apropiere a epruvetei, cu alte cuvinte cel care prezintă interes din punct de vedere redox pentru studiul epibiozei; fără discuție, cele observate la nivelul acestui strat, mult mai gros decât stratul laminar propriu-zis, vor fi valabile cu atât mai mult la nivelul stratului laminar. Determinarea profilului potențialului redox exprimat ca rH, poate avea loc la
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
care prezintă interes din punct de vedere redox pentru studiul epibiozei; fără discuție, cele observate la nivelul acestui strat, mult mai gros decât stratul laminar propriu-zis, vor fi valabile cu atât mai mult la nivelul stratului laminar. Determinarea profilului potențialului redox exprimat ca rH, poate avea loc la intervale diferite de timp (1, 2, 3 zile) de la punerea în contact a apei cu epruveta, pentru a putea surprinde un eventual fenomen de echilibrare a acestor două elemente, lucru confirmat de alura
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
asimilație este promovat de alge, iar dezasimilația de bacterii, protozoare, briozoare, putându-se ajunge inclusiv la animale superioare. Referindu-ne la foulingul biologic specific sistemelor de răcire, asimilația are loc în turnurile de răcire, unde aerarea intensă induce un caracter redox oxidant, iar dezasimilația în instalația deservită și pe traseele de apă de răcire, unde corodarea chimică a fierului induce - în stratul laminar - un rH reducător al mediului. În instalațiile de răcire izolate față de aer (cu ejecție ori cu solă, de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
massă și energie, lucru imposibil întrucât aceasta ar înseamna lipsa CO2 din aer, eliminarea sărurilor din apă și menținerea ei ca atare, precum și interzicerea accesului luminii în turnurile de răcire. În același scop însă, se poate acționa la nivelul caracterului redox la nivelul caracterului redox al apei de răcire. Dezvoltarea organismelor este însă dependentă de rH-ul mediului într’un mod mai complex decât s’a arătat mai sus, urmărind o lege de tipul prezentat în figura 17. Cu alte cuvinte
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
imposibil întrucât aceasta ar înseamna lipsa CO2 din aer, eliminarea sărurilor din apă și menținerea ei ca atare, precum și interzicerea accesului luminii în turnurile de răcire. În același scop însă, se poate acționa la nivelul caracterului redox la nivelul caracterului redox al apei de răcire. Dezvoltarea organismelor este însă dependentă de rH-ul mediului într’un mod mai complex decât s’a arătat mai sus, urmărind o lege de tipul prezentat în figura 17. Cu alte cuvinte, inhibiția dezvoltării lor se
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
condițiilor termodinamice de stabilitate a metalului. în consecință, pentru a obține protecția antifouling, este necesară deplasarea rH-ului apei de răcire spre reducător. Recapitulând, pentru a obține protecția față e foulingul biologic sunt necesare intervenții caracterizate de utilizarea unui caracter redox reducător (rH 10-20) al apei de răcire. Faptul amintit se realizează de la sine în instalațiile de răcire izolate față de aer. Pentru instalațiile caracterizate prin contactul apei de răcire cu aerul, dezideratul poate fi atins prin mijloace reductive, ca protecția catodică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
5). În acest mod, circuitul de apă din instalația de răcit devine închis, deci ferit pe de o parte de contaminarea cu organisme din mediu și de aportul de praf adus de vânt, iar pe de altă parte, de caracterul redox oxidant întreținut de aerarea intensă din turnul de răcire. La nivelul acestui circuit, după un timp oarecare, are loc echilibrarea redox metal-apă, prin corodarea parțială a fierului care are drept consecință inducerea în apă a unui rH reducător (v. fig
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cu organisme din mediu și de aportul de praf adus de vânt, iar pe de altă parte, de caracterul redox oxidant întreținut de aerarea intensă din turnul de răcire. La nivelul acestui circuit, după un timp oarecare, are loc echilibrarea redox metal-apă, prin corodarea parțială a fierului care are drept consecință inducerea în apă a unui rH reducător (v. fig. 87); după trecerea acestui timp, coroziunea și eventuala biocoroziune încetează. În apa ce parcurge acest circuit se pot adăuga - ca o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
la doar o unitate de rH (v. fig. 106). Concluzia este că se poate mări conținutul în săruri a apei circuitului secundar, apropiindu-l de acele 15-16 g/L specifice Mării Negre, în apa căreia s’a observat această remarcabilă tamponare redox, în scopul limitării manifestării mecanismului biocenotic, așa cum arată [138]. Evident, o astfel de opțiune este limitată/controlată de stabilitatea, în acel mediu, a metalului pereților instalației. Dar putem nuanța și acest aspect, dacă facem apel la §3.2.1, deci
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mai larg și totodată stabil, s’a apelat la un dispozitiv, bazat pe principiul redoxtronului brevetat între timp [9]. Un alt motiv al opțiunii noastre a fost minimalizarea unor eventuale reacții directe ale materialului testat cu substanțele componente ale tampoanelor redox care trebuiau folosite altminteri. Materializarea acestui principiu a implicat (fig. 108) aplicarea unei diferențe de potențial de 30 V, prin intermediul unor electrozi din grafit (1), unei soluții foarte diluate (sat./ 1 000) de KCl (2), aflată într’un bac electroizolant
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
bac electroizolant (3) prevăzut cu un suport pentru epruvetele supuse experimentului (4). Clorura de potasiu a fost introdusă exclusiv pentru asigurarea conductivității electrice a mediului și aceasta în cantități minime, astfel încât se poate considera ca determinant în experiment doar caracterul redox al mediului. Variația greutății epruvetelor după 6 zile de tratament (ΔG = Ginițial - Gfinal) sunt expuse în figurile 109-113, în funcție de rH-ul zonei în care s’a aflat fiecare epruvetă. Analiza acestor grafice evidențiază câteva observații, expuse în continuare. a. În
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
corodare corelabile cu valența la care participă în produșii de coroziune, pare paradoxală o comportare unitară în cadrul unui aliaj. Faptul apropie mecanismul rezistenței lui chimice bazat pe crearea unui strat monoatomic din metal nobil și, prin extindere, comportamentul sub aspect redox al argintului (v. fig. 109), cu deosebirea doar a formării de către aliaj, la ambele extreme ale gradientului de rH, a unui singur tip (solubil/insolubil) de produși de coroziune, ca în cazul cuprului. Analiza comportamentului tuturor acestor metale indică zona
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
domeniul atribuit de noi mai sus pare vicios. Astfel încât, cu rezerva inerentă ipotezei, luăm în considerare a reacție de tip compensator a polimerului, deci o alură a dependenței ei de rH în M, adică o quasiderivată I-a a dependenței redox directe a altui parametru. Polimerul este în fond o formă de stabilitate a unei substanțe (monomerul), influențată de mediu, chiar dacă echilibrarea cu aceasta în fiecare moment este, mai mult sau mai puțin, frânată de caracterul insolubil în apă al polimerului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fond o formă de stabilitate a unei substanțe (monomerul), influențată de mediu, chiar dacă echilibrarea cu aceasta în fiecare moment este, mai mult sau mai puțin, frânată de caracterul insolubil în apă al polimerului. Ca urmare, putem considera că, în condiții redox deplasate de la obișnuit, sistemul polimeric devine instabil, firește cu atât mai mult cu cât acele condiții se apropie de extreme. Și atunci, această „sensibilitate“, cu o dependență ipotetic gaussiană de rH-ul mediului se va reflecta, la nivelul gravimetric, prin
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]