2,829 matches
-
doar acelea care se manifestă ca dezvoltare a microorganismelor, sunt condiționate pe lângă aportul net de energie sub formă de acid adenozin-5-trifosforic (ATP), substanța macroergică celulară, de o „nevoie variabilă de putere reducătoare“, corelată în fapt cu diferența dintre starea de oxidare a nutrienților și cea a produșilor finali de biosinteză [32]. Este vorba deci de existența unui rH optim, fiind evident că depășirea acestuia atât în direcția reducătoare cât și în cea oxidantă diminuează nivelul biosintetic. Noțiunea de rH optim se
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de nitrat, nitrit și amoniac (sub formă de carbonat de amoniu) sunt tolerate bine de către alge [56], ureea, mai reducătoare prin grupele −NH2 pe care le posedă, le este nefavorabilă [56]. Plantele superioare însă, tolerează azotul numai în forme de oxidare superioare ca nitratul [57] sau compușii organici oxidați de azot precum urații [57]. în schimb, sursele de azot aminic cum ar fi proteinele, precum peptona, sunt favorabile algelor în raport cu cele reprezentate de aminoacizi, precum asparagina [56], fapt explicabil știind că
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
supraviețuirea sub forma celulelor nediferențiate din calusul crescut pe mediu nutritiv (culturi de explante vegetale in vitro), care rareori realizează și fotosinteza. Dacă la bacterii (heterotrofe) metabolismul zaharurilor conduce la acidifierea mediului [56], semn că are loc un proces de oxidare [7], la Chlorella situația este inversată [56], fie la întuneric, fie la lumină, autorul citat fiind de părere că ori nu se formează acid, ori că acesta este mascat de o alcalinitate mai puternică. În ceea ce ne privește, considerăm că
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Partea aferentă instalației tehnologice pune în contact apa cu pereții metalici, în special din oțel carbon, ai instalației. Toate metalele se găsesc în fond în stare redusă, iar la contactul cu apa are loc ionizarea (evident, dacă ΔG < 0), adică oxidarea, până la echilibrarea caracterului redox al apei, respectiv al produșilor de ionizare/oxidare ai metalului. Este evident că, atâta timp cât metalul se oxidează, comandamentul conservării caracterului redox al sistemului determină ca apa (de fapt soluția) să se reducă. O dovadă experimentală se
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
special din oțel carbon, ai instalației. Toate metalele se găsesc în fond în stare redusă, iar la contactul cu apa are loc ionizarea (evident, dacă ΔG < 0), adică oxidarea, până la echilibrarea caracterului redox al apei, respectiv al produșilor de ionizare/oxidare ai metalului. Este evident că, atâta timp cât metalul se oxidează, comandamentul conservării caracterului redox al sistemului determină ca apa (de fapt soluția) să se reducă. O dovadă experimentală se va prezenta în §3.2.1 în legătură cu figura 87. Tot în cursul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
puternic, față de cele aflate în curentul principal de fluid. b. Turnurile de răcire, prin aerajul lor puternic la nivelul unei suprafețe de contact gaz-lichid mari, realizată prin formarea apei ca pelicule și picături, induc în apă un fenomen invers, de oxidare. Nu apa în sine, cât produșii de ionizare/oxidare menționați mai sus, ori alte impurități ale apei suferă acest proces (de exemplu, Fe2+, stabil în segmentul a devine acum Fe3+). Mai mult, o parte a oxigenului din aer se dizolvă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
b. Turnurile de răcire, prin aerajul lor puternic la nivelul unei suprafețe de contact gaz-lichid mari, realizată prin formarea apei ca pelicule și picături, induc în apă un fenomen invers, de oxidare. Nu apa în sine, cât produșii de ionizare/oxidare menționați mai sus, ori alte impurități ale apei suferă acest proces (de exemplu, Fe2+, stabil în segmentul a devine acum Fe3+). Mai mult, o parte a oxigenului din aer se dizolvă în apă, practic până la saturație. Spre deosebire de ionizarea metalului, implicit
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
suferă acest proces (de exemplu, Fe2+, stabil în segmentul a devine acum Fe3+). Mai mult, o parte a oxigenului din aer se dizolvă în apă, practic până la saturație. Spre deosebire de ionizarea metalului, implicit reducerea apei, din segmentul a, proces relativ lent, oxidarea din segmentul b este mult mai rapidă, astfel încât caracterul relativ oxidant dobândit de apă se manifestă în întreaga massă a acesteia. Evident, influența suferită de organisme va fi de aceeași factură, mai plastic vorbind, ele nu au nici o scăpare. Se
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
se impregnează cu carbonat de calciu. În tabelul 3 sunt recapitulate câteva caracteristici ale celor mai active, inclusiv din punct de vedere foulingogen, ciuperci. Experiența acumulată ne face să constatăm că, în cursul istoriei Pământului, mediul a suferit o continuă oxidare, plecând de la mediul primitiv, reducător [88]. Adaptarea organismelor, mai bine zis, a biosului, la această oxidare, s’a realizat prin acoperirea succesivă cu membrane a „esenței“: − prima este membrana protonucleară, ce a protejat față de oxidare ansamblul, esențial din punct de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
active, inclusiv din punct de vedere foulingogen, ciuperci. Experiența acumulată ne face să constatăm că, în cursul istoriei Pământului, mediul a suferit o continuă oxidare, plecând de la mediul primitiv, reducător [88]. Adaptarea organismelor, mai bine zis, a biosului, la această oxidare, s’a realizat prin acoperirea succesivă cu membrane a „esenței“: − prima este membrana protonucleară, ce a protejat față de oxidare ansamblul, esențial din punct de vedere (potențial) biologic și în care au loc toate fenomenele care definesc viața, adică al ADN
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mediul a suferit o continuă oxidare, plecând de la mediul primitiv, reducător [88]. Adaptarea organismelor, mai bine zis, a biosului, la această oxidare, s’a realizat prin acoperirea succesivă cu membrane a „esenței“: − prima este membrana protonucleară, ce a protejat față de oxidare ansamblul, esențial din punct de vedere (potențial) biologic și în care au loc toate fenomenele care definesc viața, adică al ADN-ului și enzimelor auxiliare, ansamblu apărut în condiții încă mai reducătoare; o ramură evolutivă, perfecționând în special membrana, a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
subierarhizată sistematic ca individ, populație, specie...), izolează față de mediu toate structurile supraindividuale, inclusiv biocenoza [88]. Făcând acum o anticipare, anume apelând la aspecte ce țin de §2.3.2.2.2.2, aducem un argument în favoarea concepției noastre conform căreia oxidarea continuă a mediului este contracarată de apariția succesivă de membrane care închid medii progresiv oxidate (din centrul - nucleul - reducător spre periferie - mediul exterior - oxidantă). O exemplificare este oferită de două genuri de alge verzi, Chara, respectiv Nitella, aparținând însă aceleiași
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
heterotrofă; mixotrofia este clară și tocmai ea este cheia amintită. Astfel, ea poate acționa ca autotrofă (condiționată de prezența luminii) atunci când mediul este oxidant realizând, evident, o reducere a mediului; dar poate acționa ca heterotrofă atunci când mediul este reducător, realizând oxidarea acestuia. Îndeplinirea succesivă a rolurilor celor două segmente ale unei biocenoze - producția, respectiv distrugerea de substanță reducătoare - realizează o tamponare a caracteristicilor redox ale mediului din imediata vecinătate [41], dar nu în același timp precum lichenii, ci alternativ. Mai mult
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
se îmbogățește în săruri, următoarea condiție a existenței unor astfel de organisme. Gradul de agresivitate al solului este cu atât mai mare cu cât are un potențial redox mai mic [16]. Este vorba de un paradox, întrucât coroziunea este o oxidare, dar unul aparent dacă luăm în discuție nu o coroziune abiotică, ci una biotică când, într’adevăr, mediile reducătoare oferă condițiile cele mai bune heterotrofelor, acelora deci care provoacă biocoroziunea. 2.3.2.2.2. Organisme autotrofe 2.3.2
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fotoautotrofe. Spre deosebire de folosirea energiei solare, care permite fotosinteza, a cărei reacție globală este și deci în afara biomassei (derivată din (CH2O)n) nu se produce decât oxigen, folosirea energiei chimice presupune, pe lângă reacția citată (endergonică), și reacția producătoare de energie, adică oxidarea unui substrat redus; șansa ca produșii de oxidare să fie corosivi este foarte mare. Ca urmare, cel mai mare interes, prin impactul corosiv, îl prezintă bacteriile chemoautotrofe. Dar, la constituirea foulingului biologic, prin existența căruia se generează alte tipuri de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
a cărei reacție globală este și deci în afara biomassei (derivată din (CH2O)n) nu se produce decât oxigen, folosirea energiei chimice presupune, pe lângă reacția citată (endergonică), și reacția producătoare de energie, adică oxidarea unui substrat redus; șansa ca produșii de oxidare să fie corosivi este foarte mare. Ca urmare, cel mai mare interes, prin impactul corosiv, îl prezintă bacteriile chemoautotrofe. Dar, la constituirea foulingului biologic, prin existența căruia se generează alte tipuri de coroziune decât cea directă, adică prin aerare (oxigenare
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în special la coroziunea biologică, anume bacteriile sulfooxidante și ferobacteriile. 2.3.2.2.2.1.1.1. Bacteriile sulfooxidante De regulă aparțin unui singur gen, anume Thiobacillus [16]; excepția, anume Ferrobacillus ferrooxidans, la prima vedere o ferobacterie, realizează și oxidarea piritei la H2SO4 [16], motiv pentru care a putut fi considerată o varietate a speciei Thiobacillus ferrooxidans [16], care și ea oxidează sulfurile [99], dar și sulful, până la H2SO4 [100]. Câteva caractere generale, ale celor mai reprezentative specii ale genului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
83], dar producându-se CH2O care, prin polimerizare, conduce la glucoză [84], ca și în fotosinteza clasică. Sulful poate fi păstrat intracelular la unele specii, dar și oxidat mai departe până la acid sulfuric [84]. Bacteriile sulfooxidante folosesc energia solară, iar oxidarea sulfului servește doar pentru obținerea electronilor necesari reacțiilor de reducere [32]; ele sunt deci forme intermediare din punct de vedere filogenetic între faza heterotrofă și aceea autotrofă a evoluției. Bacteriile solfooxidante sunt responsabile de coroziunea conductelor și construcțiilor metalice, din
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
a demonstra că nu este vorba de excepții de la regula autotrofiei. Anume, în concepția noastră [88], primele organisme au fost heterotrofe, folosind ca sursă de energie compuși organici reduși, sintetizați anterior pe cale abiotică. Sărăcirea mediului în acești compuși, ca și oxidarea mediului (consecutivă atunci aceleiași sărăciri în substanța reducătoare) a determinat trecerea la autotrofie, fapt care s’a realizat pe două căi paralele, dar totuși decalate ca moment de start: chemotrofia, utilizând energia chimică a unor substraturi minerale reduse, respectiv, ceva
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
organici reduși. Însă, dacă heterotrofia înseamnă utilizarea acestor substanțe organice prezente în mediu, (chemoori foto-)autotrofia presupune sinteza acestor substanțe înainte de a fi folosite în interesul său, de către același organism (un exemplu este dat de Gallionella ferruginea care, în baza oxidării Fe2+ la Fe3+, asimilează cantități însemnate de CO2 [32], adică realizează un proces asemenea fotosintezei): pentru chemoautotrofe, sursa de energie (obligatorie, fiind vorba de reducere) este oxidarea unor substraturi reducătoare. Provenite dintre heterotrofe, prin evoluție, ambele tipuri de autotrofe au
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de către același organism (un exemplu este dat de Gallionella ferruginea care, în baza oxidării Fe2+ la Fe3+, asimilează cantități însemnate de CO2 [32], adică realizează un proces asemenea fotosintezei): pentru chemoautotrofe, sursa de energie (obligatorie, fiind vorba de reducere) este oxidarea unor substraturi reducătoare. Provenite dintre heterotrofe, prin evoluție, ambele tipuri de autotrofe au moștenit, ca o relictă, și posibilitatea folosirii în situații particulare/limită, a unor mecanisme metabolice specifice heterotrofiei. Pe măsura evoluției însă, această posibilitate va fi atenuată până la
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
alge (atenție! atunci când se atacă baza trofică prin algicide, se riscă a da frâu liber bacteriilor chemoautotrofe). Ele pot fi însă inhibate și, odată cu ele, heterotrofele care le folosesc ca hrană, de către mediile reducătoare. Ferobacteriile își procură energia necesară prin oxidarea sărurilor feroase la săruri ferice. Pentru o situație anume, adică prezența Fe2+ sub formă de carbonat, procesul chimic este concretizat în ecuația: [16] sau, pentru o altă situație, adică prezența Fe2+ ca oxid: [16] sau, încă, în cazul FeS:, ultima
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
formă de carbonat, procesul chimic este concretizat în ecuația: [16] sau, pentru o altă situație, adică prezența Fe2+ ca oxid: [16] sau, încă, în cazul FeS:, ultima reacție fiind folosită de către Thiobacillus ferrooxidans [32]. Din aceste exemple se observă că oxidarea are loc obligatoriu în prezența apei, adică în medii specifice bacteriilor și vieții în general, iar produsul final al oxidării este hidroxidul feric. S’ar putea lua în discuție și cantitatea de energie rezultată din reacție, care pare a fi
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
16] sau, încă, în cazul FeS:, ultima reacție fiind folosită de către Thiobacillus ferrooxidans [32]. Din aceste exemple se observă că oxidarea are loc obligatoriu în prezența apei, adică în medii specifice bacteriilor și vieții în general, iar produsul final al oxidării este hidroxidul feric. S’ar putea lua în discuție și cantitatea de energie rezultată din reacție, care pare a fi cu atât mai mare cu cât forma disponibilă a Fe2+ este mai reducătoare (oxid, respectiv sulfură) la o cantitate echivalală
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cantitate echivalală de Fe2+. Proveniența sărurilor reduse de Fe poate fi datorată aceluiași organism, în urma exercitării pasive a unor mecanisme de coroziune bazate pe aerarea diferențiată, gradientul de concentrație, membrană (consecutive constituirii foulingului biologic), atac chimic (v. CO2 format la oxidarea FeCO3, respectiv H2SO4 de la oxidarea FeS; faptele ar sugera o consecință „catalitică“ asupra oxidării Fe a prezenței organismului în proximitatea metalului în cazul CO2, respectiv a biocenozei în cazul H2SO4, când sulfatul format poate fi redus la sulfură de către o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]