3,019 matches
-
respectiv momente de populare cu mai multe sau mai puține specii. Urmare a celor discutate, rolul în coroziune al animalelor superioare este mai redus și mai ales lipsit de un criteriu de caracterizare/cuantificare. Ele își aduc o contribuție în coroziune numai ca urmare a unui mecanism bazat pe modularea redox a mediului. Rolul foulingogen al lor este, de asemenea, greu de caracterizat, dar se pot totuși evidenția două roluri: acela de control, prin consumul altor organisme deja constituiente ale foulingului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
evaporarea tehnologică, apa 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 2.3.2.2.2.1. Bacteriile Bacteriile autotrofe pot fi de două
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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) diferențiată, secreție de modulatori redox, procese membranare, participă atât chemoautotrofele cât și fotoautotrofele și, în funcție de condițiile de iluminare, ultimele pot avea o pondere chiar mai mare. Totodată, ambele tipuri de autotrofe constituie baza
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
participă atât chemoautotrofele cât și fotoautotrofele și, în funcție de condițiile de iluminare, ultimele pot avea o pondere chiar mai mare. Totodată, ambele tipuri de autotrofe constituie baza trofică a biocenozei foulingului biologic în cadrul căruia se găsesc multe alte organisme cauzatoare de coroziune dar care nu sunt autotrofe. Și, dacă luăm în considerare și celelalte efecte (mecanice și fizice) ale foulingului biologic, rezultă o contribuție negativă, din punct de vedere tehnologic, a ambelor tipuri de autotrofe. În fața unui aport comparabil al celor două
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
reducători ai sulfului; nitrificante, care oxidează NH3, NO2- până la NO3-; hidrogen bacterii, care oxidează H2; feruginoase, care oxidează sărurile feroase [98]. Însă referirile directe, din unghiul secțiunii de față se fac în special la două categorii de bacterii participante la coroziunea biologică, cu toate că în alte situații, în funcție de natura substanțelor prezente (ca impurități specifice procesului tehnologic deservit, în cazul foulingului biologic interior, respectiv existența în mod obișnuit în apă, în cazul foulingului biologic exterior), pot fi prezente și, mai ales, acționa și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în cazul foulingului biologic interior, respectiv existența în mod obișnuit în apă, în cazul foulingului biologic exterior), pot fi prezente și, mai ales, acționa și celelalte categorii de bacterii. Două sunt deci categoriile de bacterii chemoautotrofe participante 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 beton și din piatră [16] printr’o acțiune directă, anume producția de acid sulfuric (Thiobacillus thiooxidans este specia care produce cel mai multacid [16]; concentrația de acid poate atinge 1,5 N [32]), acțiune care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fi cu atât mai mare cu cât forma disponibilă a Fe2+ este mai reducătoare (oxid, respectiv sulfură) la o 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
stabilitate termodinamică a metalului. O altă proveniență a sărurilor reduse de Fe o constituie însăși relația biocenotică pe care aceste bacterii o pot stabili în cadrul foulingului biologic. Astfel, [16] menționează faptul că Gallionella ferruginea, cu rolul cel mai important în coroziune, se încrustează pe substratul metalic sub forma unor noduli în care se dezvoltă bacterii anaerobe; așa cum s’a arătat în §2.3.2.2.1.5, productivitatea unei biocenoze este mai mare decât cea a sumei componentelor ei independente; productivitataea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
se desprinde din tabelul 8 este mediul dulcicol în care trăiesc, fără excepție, aceste bacterii. Alt aspect general este legat de faptul că fiecare gen este reprezentat de multe (în raport cu alte feluri de organisme implicate în foulingul și mai ales coroziunea biologică) specii (în tabel nu sunt amintite decât cele mai reprezentative); faptul este posibil a fi explicat în sensul că „speciile“ sunt de fapt de multe ori doar variante ecologice (în special la Gallionella [32]), având în vedere faptul că
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
este de fapt încă controversată) dar din încrengături diferite: Cyanophyceae (alge albastre), Chlorophyceae (alge verzi), Xanthophyceae (alge galben-verzui), Bacillariophyceae (diatomee), Pheophyceae (alge brune), Rodophyceae (alge roșii) [16]. Așa cum se va vedea mai departe, prezintă interes din punctul de vedere al coroziunii induse cinci clase (mai puțin xanthoficeele) dar, din punct de vedere al acțiunii foulingogene trebuie recunoscut aportul tuturor claselor menționate. Ultimele două clase sunt întâlnite preponderent în mediul marin, deși în acest mediu se întâlnesc reprezentanți ai tuturor celor șase
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
stabilitatea în mediu a metalelor, și nu numai a lor, este dependentă de rH-ul acestuia; deci, o cale de manifestare a efectului corosiv al prezenței algelor în foulingul biologic este calea modificării caracterului redox al mediului. Alte mecanisme de coroziune aplicate de alge sunt: − aerarea diferențiată [16], provocată atât prin producerea de oxigen [16] cât și prin depunerea lor neuniformă, ca fouling; − modificarea rH-ului apei [16], de fapt tot o modificare a caracterului redox al acesteia; − mecanismul membrană datorat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
alga brună Fucus sau roșii precum Ceramium și Lithothamnion. Toate participă la foulingul naval, iar ultima realizează în plus și o încrustare cu CaCO3 [16]. Completăm cele discutate cu tabelul 9, cuprinzând cele mai importante alge implicate în foulingul și coroziunea biologice. 2.3.2.2.2.3. Lichenii Deși din punct de vedere sistematic sunt plasați într’o încrengătură, ei nu sunt propriu-zis specii, ci asociații a două organisme, un autotrof - algă unicelulară verde sau albastră - și un heterotrof - o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fi modelat, într’un virtual studiu asupra modalităților de combatere mai eficiente decât am putut oferi noi înșine, de lichen. Unii licheni, precum Collema generează taluri gelatinoase care se întind pe suprafața substratului [83]. Efectul prezenței lichenilor ca generator de coroziune, se datorează în primul rând unui mecanism chimic, mai ales pe suprafețele exterioare expuse aerului. Lichenii acvatici pot provoca coroziune și prin mecanismele membranar, aerare diferențiată, gradient de concentrație, nu și prin mecanismul biocenotic și enzimatic. O consecință a existenței
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Unii licheni, precum Collema generează taluri gelatinoase care se întind pe suprafața substratului [83]. Efectul prezenței lichenilor ca generator de coroziune, se datorează în primul rând unui mecanism chimic, mai ales pe suprafețele exterioare expuse aerului. Lichenii acvatici pot provoca coroziune și prin mecanismele membranar, aerare diferențiată, gradient de concentrație, nu și prin mecanismul biocenotic și enzimatic. O consecință a existenței potențiale a lichenilor, implicit importanta lor agresiune corosivă, constă în faptul că ei se pot reconstitui oricând din algele și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pentru instalarea altor plante, superioare. Efectul viețuirii lor constă într’o importantă acidifiere a substratului [84] chiar și atunci când nu-l folosesc ca sursă de substanță. În afară de atacul chimic și mecanic, nu li se pot atribui alte forme de degradare/coroziune, întrucât nu pot genera straturi continue de substanțe aderente, iar stratul de mușchi are o aderență redusă la substrat și, în același timp, este afânat. 2.3.2.2.2.5. Ferigile Sunt în general plante terestre, dar foarte puține
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
motiv pentru care emit - și întru a materializa alelopatia - nu atât rădăcini adevărate, dar (măcar) rădăcini adventive. Efectul entropic este de acum estompat de efectul reductiv al modulării redox. De aici începe și posibilitatea ca în constelația de mecanisme de coroziune facilitată biologic să apare și modularea redox. Plantele superioare vor contracara tot mai mult efectul entropic și, prin efectul lor reductiv tot mai marcant asupra mediului, vor deveni tot mai puțin eficiente în coroziunea biologică. Atunci când ele mai secretă acizi
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ca în constelația de mecanisme de coroziune facilitată biologic să apare și modularea redox. Plantele superioare vor contracara tot mai mult efectul entropic și, prin efectul lor reductiv tot mai marcant asupra mediului, vor deveni tot mai puțin eficiente în coroziunea biologică. Atunci când ele mai secretă acizi, și o fac apelând la memoria filogenetică, sunt obligate de faptul nevoii de a-și mobiliza elementele utile din substrat. Efectul lor entropic, deși din punct de vedere chimic net depășit de acela reductiv
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
apa sistemului de răcire, a unei biocenoze. Puținele bacterii sulfat reducătoare identificate în cazul citat denotă (v. §2.3.2.2.1.1.1) lipsa substanței organice. Strict anaerobe fiind, ele predomină în zona deservită a instalației, unde produc o coroziune indirectă. Numărul lor mic mai indică și faptul că demarcația turn de răcire (OX)-instalația deservită (RED) nu este, în cazul citat, evidentă. Puținii fungi confirmă (v. §2.3.2.2.1.2) încărcătura organică redusă. Mai toleranți cu deplasarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
lor ceva mai mare observat în consecința „îmbătrânirii“ sistemului urmărit confirmă non evidența demarcației amintite, mai mult, reverberarea caracterului oxidant al condițiilor oferite de turnul de răcire dinspre instalația de răcire spre instalația răcită, unde asigură condiții propice dezvoltării unei coroziuni electrochimice. Prezența diatomeelor - alge care își construiesc o cochilie silicioasă - sugerează un atac la nivelul betonului, însoțit de solubilizarea siliciului. Totodată, ele confirmă (v. §2.3.2.2.2.2) orientarea spre oxidant a apei de răcire, fapt observat și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
biochimic (enzime); în antiteză, talofitele folosesc exlusiv mijloace (bio)chimice, precum ciuperca Merulius lacrymans care distruge lemnul, fără a se putea observa decât faza finală, iremediabilă, a atacului. O altă consecință, manifestată la nivel mecanic, este subțierea pereților - consecință fizico-chimică (coroziune) - urmată de străpungere, ca și degradarea, fisurarea prin rizoizi și chiar rădăcini - consecință biologică - a elementelor de construcție din beton. 2.3.4.2. Consecințe fizice Fizicul presupune schimbarea de stare. Și atunci putem discuta precipitarea excesului - peste limita de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
care folosesc, în calitate de consumatori, alte bacterii, protozoare - iar în spațiul acvatic urmate de briozoare -, ... acarieni și insecte, ... animale superioare (care depășesc chiar stadiul evolutiv reprezentat de primele forme care pot defini subregnul Metazoa). Rezultatul acestei succesiuni? Nu atât dezvoltarea unei coroziuni, ca în primele sale faze, cât degradarea tot mai accentuată din punct de vedere mecanic a substratului reprezentat de incinta tehnologică. 2.3.4.4. Consecințe chimice Existența foulingului biologic provoacă ionizarea metalului, în general oxidarea materialelor de construcție a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
faze, cât degradarea tot mai accentuată din punct de vedere mecanic a substratului reprezentat de incinta tehnologică. 2.3.4.4. Consecințe chimice Existența foulingului biologic provoacă ionizarea metalului, în general oxidarea materialelor de construcție a suprafețelor expuse lui. Spre deosebire de coroziunea propriu-zisă - chimică și electrochimică -, aceea biologică este mai complexă; dacă în primul caz sunt implicate metalul/suportul predispus fenomenului și mediul agresiv, două elemente abiotice, ascultând ambele doar de legi de nivel fizic și chimic caracteristice unui anume nivel de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
legi biologice, caracteristice unui nivel superior de organizare a materiei. Iată de ce convingerea noastră este că în stadiul actual al cunoașterii nu putem tenta unul, ci o sumă de mecanisme - fiecare luând în seamă o latură a viului - pentru descrierea coroziunii biologice, mai mult, încă doar descriptive. Mecanismele sunt diverse și vor fi discutate în continuare într’o ordine dictată de complexitatea crescândă a fenomenelor implicate/ întrebuințate de foulingul biologic - de la fizico chimice la biochimice - dar care conduc spre aceeași finalitate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]