3,019 matches
-
foulingului biologic, cu efect oxidant (entropizant) chiar în cazul unei biocenoze [114], prin excelență (relativ) echilibrată. Mecanismul prezentat poate funcționa chiar în condițiile acoperirii complete a suprafeței metalice când, conform mecanismului bazat pe aerarea diferențiată, nu ar trebui să existe coroziune. Materialele anorganice nemetalice, precum betonul, care nu sunt supuse mecanismului aerării diferențiate, fiind dielectrice, sunt și ele afectate de coroziunea biologică prin mecanismul în discuție, dar prima etapă, ionizarea, are loc prin solubilizare de către organisme, iar următoarea, dezechilibrarea redox dintre
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
chiar în condițiile acoperirii complete a suprafeței metalice când, conform mecanismului bazat pe aerarea diferențiată, nu ar trebui să existe coroziune. Materialele anorganice nemetalice, precum betonul, care nu sunt supuse mecanismului aerării diferențiate, fiind dielectrice, sunt și ele afectate de coroziunea biologică prin mecanismul în discuție, dar prima etapă, ionizarea, are loc prin solubilizare de către organisme, iar următoarea, dezechilibrarea redox dintre faze, în sensul reducerii aceleia adiacente peretelui, este sugerată de caracterul bazic (reducător deci) al betonului. Modelul membranar capătă o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
are loc prin solubilizare de către organisme, iar următoarea, dezechilibrarea redox dintre faze, în sensul reducerii aceleia adiacente peretelui, este sugerată de caracterul bazic (reducător deci) al betonului. Modelul membranar capătă o conotație generalizatoare: el se poate aplica și în cazul coroziunii electrochimice (abiotice), membrana fiind reprezentată de stratul de rugină sau pelicula de vopsea, ambele poroase etc. 2.3.4.4.2. Mecanismul modulator redox Organismele au tendința de a modifica rH-ul mediului, prin secreția de substanțe alelopatice, de fapt
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fie însoțită de ionizarea metalului unuia dintre electrozi, implicit trecerea lui ulterioară în hidroxid: respectiv reducerea inilor metalici din soluție, în cealaltă semipilă, implicit trecerea sării (metalului din electrolit) în acid: Evident, acidul poate provoca și la acest electrod o coroziune, de această dată chimică. În zona anodică, cu concentrație anionică mică, apare oxidarea, iar în zona catodică, cu concentrație anionică mare, apare reducerea. Este vorba în principiu de concentrații care stimulează, la limită - a metalului în zona anodică, respectiv a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
concomitent asupra produșilor de reacție ai ambelor procese de electrod. Acțiunea este de fapt un consum, care stimulează desfășurarea acelor procese, evitând o blocare a lor prin feed back. În antiteză, eliberarea spațiului de reacție de electrod în cazul unei coroziuni electrochimice abiotice decurge mai lent, ca urmare doar a unor procese de difuzie, în cel mai bun caz printr’un consum chimic. Așa cum este și firesc, depolarizarea va conduce la deplasarea curbelor de polarizare (ambelor, în cazul instalării unei biocenoze
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
chimic. Așa cum este și firesc, depolarizarea va conduce la deplasarea curbelor de polarizare (ambelor, în cazul instalării unei biocenoze, în antiteză cu influența factorilor abiotici, adesea activi doar asupra uneia dintre curbe (v. fig. 10)) în sensul creșterii curentului de coroziune. Aceasta pentru că segmentul autotrof al biocenozei, mai precis unul chemoautotrof, oxidează - deci consumă - fierul, obținând astfel electronii - sursa lui de energie -, iar acela heterotrof consumă hidrogen, pe care oxidându-l la H+ îl folosește de asemenea ca sursă de electroni
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fie provenită din liza organismelor ori din secrețiile acestora. Desigur metalul, eliberat prin preluarea ionului sulfat de către heterotrof, este fixat ca hidroxid, ca și FeS rezultat din procesul anodic. În final, pentru că mediul în care se desfășoară global procesul de coroziune nu poate fi decât unul oxidant, Fe2+ se oxidează la Fe3+ (ca și cationul legat de sulfat dacă el este ambivalent): fapt care desăvârșește trecerea fierului în forme exclusiv insolubile, un ultim mijloc de limitare a feed back-ului. Un astfel
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
depolarizator catodic microbian este acel Desulfovibrio ([116], citat de [16]); același autor confirmă experimental și stimularea, desigur de către partenerul de biocenoză, a procesului de oxidare anodică. 2.3.4.4.6. Mecanismul chimic (electrochimic) Fouligul biologic poate promova forme de coroziune chimică și electrochimică ca urmare a eliminării în mediu a unor cantități importante de electrolit, fie acesta acizi (organici și anorganici), săruri (rezultate din mineralizarea realizată de consumatorii biocenozei), gaze dizolvate, care fac parte din deșeurile viețuirii (O2, CO2, H2S
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
entropice) dobândit de sistemul integrator în urma transferului (rHf) (fig. 70). Întrucât în cadrul biocenozei nivelul entropic se menține (relativ) constant, înseamnă că transferul negentropiei afectează, entropizând, biotopul - substratul. Dacă substratul este de fapt peretele - metalic ori nemetalic - unei instalații aceasta înseamnă coroziune, produșii de coroziune fiind, în raport cu materialul de construcție inițial, o stare entropică. Ca mediator/cale a procesului, se pot lua în considerare ciclurile de pasivizări-depasivizări la care este supus metalul în urma oscilațiilor de rH din mediul acvatic [118]. Într’adevăr
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sistemul integrator în urma transferului (rHf) (fig. 70). Întrucât în cadrul biocenozei nivelul entropic se menține (relativ) constant, înseamnă că transferul negentropiei afectează, entropizând, biotopul - substratul. Dacă substratul este de fapt peretele - metalic ori nemetalic - unei instalații aceasta înseamnă coroziune, produșii de coroziune fiind, în raport cu materialul de construcție inițial, o stare entropică. Ca mediator/cale a procesului, se pot lua în considerare ciclurile de pasivizări-depasivizări la care este supus metalul în urma oscilațiilor de rH din mediul acvatic [118]. Într’adevăr, pasivizarea poate interveni
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
alicote, unul sterilizat, altul nativ, în care s’au păstrat timp de 21 zile (interval suficient pentru ca la temperatura camerei să aibă loc trei oscilații de rH (v. fig. 69)) câte o epruvetă din OL37. Determinarea gravimetrică a produșilor de coroziune a demonstrat că, în condițiile existenței biocenozei, coroziunea este de 2,8 mai mare față de coroziunea electrochimică, caracteristică mediului steril. O observație globală arată că ulucul unui acoperiș se corodează cu mult mai repede dacă este invadat de vegetație. Planta
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
au păstrat timp de 21 zile (interval suficient pentru ca la temperatura camerei să aibă loc trei oscilații de rH (v. fig. 69)) câte o epruvetă din OL37. Determinarea gravimetrică a produșilor de coroziune a demonstrat că, în condițiile existenței biocenozei, coroziunea este de 2,8 mai mare față de coroziunea electrochimică, caracteristică mediului steril. O observație globală arată că ulucul unui acoperiș se corodează cu mult mai repede dacă este invadat de vegetație. Planta în sine nu provoacă coroziune ci, cel mult
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pentru ca la temperatura camerei să aibă loc trei oscilații de rH (v. fig. 69)) câte o epruvetă din OL37. Determinarea gravimetrică a produșilor de coroziune a demonstrat că, în condițiile existenței biocenozei, coroziunea este de 2,8 mai mare față de coroziunea electrochimică, caracteristică mediului steril. O observație globală arată că ulucul unui acoperiș se corodează cu mult mai repede dacă este invadat de vegetație. Planta în sine nu provoacă coroziune ci, cel mult, o degradare mecanică a substratului. Dar acolo există
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
condițiile existenței biocenozei, coroziunea este de 2,8 mai mare față de coroziunea electrochimică, caracteristică mediului steril. O observație globală arată că ulucul unui acoperiș se corodează cu mult mai repede dacă este invadat de vegetație. Planta în sine nu provoacă coroziune ci, cel mult, o degradare mecanică a substratului. Dar acolo există de fapt o biocenoză care aplică mecanismul descris. Acțiunea ferobacteriilor (și ele autotrofe, dar chemo-) și care au fost incriminate supra (§2.3.2.2.1.1.1) de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
biologice, a cărei distrugere ar pune la dispoziția viitoarelor ocupante ale biotopului nutrienți [16]. Acțiunea sulfatului de Cu este stimulată de modificarea pH-ului în afara limitelor normale [16]; rezerva noastră este că o astfel de modificare poate provoca ea însăși coroziunea. Acțiunea sulfatului de Cu este accelerată și de mărirea temperaturii [16]; rezerva noastră se referă la scopul tehnologic al instalației. O altă rezervă asupra utilizării sulfatului de Cu se referă la faptul că Cu2+ poate precipita ca un carbonat, iar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
controlul reciproc. Dar cea mai gravă consecință este faptul că distrugerea fotoautotrofelor, care folosesc o energie exterioară ecosistemului, lasă teren liber, mai mult obligă - sub presiunea necesităților trofice ale biocenozei - proliferarea chemotrofelor, adică a acelora care provoacă efectiv și direct coroziunea, avându-și sursa energetică în biotop. Că dispariția unui grup de organisme aflate la baza lanțului trofic este compensată de un altul, o arată și [16] care, în consecința aplicării sulfatului de Cu constată dispariția populației de Anabaena compensată de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
condițiile unor debite - real - mari, destul de puțin evident și cu un efect biologic pe potrivă. Mai mult, acest efect, chiar redus, constă în inhibiția autotrofelor, dar stimularea heterotrofelor, adică a acelor organisme care au un aport mai mare în promovarea coroziunii. Radiația ionizantă are o penetrabilitate mai mare și un efect biologic evident, bazat pe radioliza apei intracelulare în consecința căreia apar radicali liberi [16, 123] și modificări în structura constituienților chimici intracelulari [123]. Totuși, metoda are limite legate de cele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fie prin denaturare termică, fie prin deplasarea rH-ului - via pH - la valori extreme, fie prin salefiere sau prezența - în cantități relativ mari - a ionilor metalelor grele. Toate variantele sunt inaplicabile, fie ca și contravenind cerinței tehnologice, fie prin inducerea coroziunii pe cale chimică fie, în sfârșit, prin poluare (să nu uităm că aceleași metale grele pot inhiba însăși enzimele noastre sau ale altor organisme care nu au nimic comun cu instalația pe care dorim s’o protejăm, dar - ce egoism uman
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fond, și ei sunt substanțe reducătoare, nu însă extrem reducătoare). Sunt preferabile însă alte metode de modulare a unor rH-uri reducătoare în apa de răcire, plecând pe de o parte de la premisa că o astfel de apă va micșora coroziunea prin îndeplinirea condiției de stabilitate a metalelor (aflate în stare redusă), iar pe de alta, că orice adaos de substanță reducătoare într’un mediu oxidat în permanență prin aerare este un paleativ, substanța pierzându-și relativ repede calitățile inhibante. Din
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
parțial al aplicării vopselelor biocide (v. §3.2.2), însă „regenerativă“ ori ieftină. 3.2.1. Dezoxigenarea apei de răcire [127] O metodă este tratarea apei cu șpan de fier. Metoda este de mult timp cunoscută însă, dacă pentru limitarea coroziunii abiotice eliminarea oxigenului din apă este o explicație suficientă, pentru limitarea coroziunii promovate biologic nu s’a putut da o explicație satisfăcătoare, cu atât mai mult cu cât autotrofele nu au nevoie de oxigen. În contextul concepției noastre generale, explicăm
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ieftină. 3.2.1. Dezoxigenarea apei de răcire [127] O metodă este tratarea apei cu șpan de fier. Metoda este de mult timp cunoscută însă, dacă pentru limitarea coroziunii abiotice eliminarea oxigenului din apă este o explicație suficientă, pentru limitarea coroziunii promovate biologic nu s’a putut da o explicație satisfăcătoare, cu atât mai mult cu cât autotrofele nu au nevoie de oxigen. În contextul concepției noastre generale, explicăm efectul inhibitor prin reducerea valorii rH-ului apei într’un domeniu inhibitor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
parte) conduce la o reducere drastică a rH-ului apei (fig. 80), de la valoarea inițială 25 la 15-16, valori la care orice dezvoltare a producătorului primar este inhibată și care oferă în același timp protecție metalului. „Unde este oxigen, există coroziune“ [128]. Dar nu asta ne interesează, ci faptul că unde există acesta, există și viață heterotrofă, adică se poate închide un circuit de substanță și energie într’o biocenoză care este foulingul biologic. În lipsa oxigenului, heterotrofele, fie ele consumatori sau
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
adică asupra producătorilor primari, cu aceleași consecințe inhibitoare. Astfel se poate explica rolul dezoxigenării apei în protecția 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
nu în domeniul extrem oxidant, unde pot exista celule supraviețuitoare. Astfel, având în vedere caracterul de producător primar în lanțul trofic al algelor, întreaga biocenoză este inhibată. Mai mult, condițiile extrem oxidante induse în apa de răcire conduc la o coroziune accentuată a instalației. Un eventual contraargument invocând faptul că sinergismul modulării oxidative a rH-ului apei de răcire cu tendința spre oxidare a acesteia datorată aerării în turnul de răcire este de preferat antagonismului dintre modularea reductivă a rH-ului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
nu are loc, având în vedere imposibilitatea lor de a trăi în acest mediu. Practic, aceasta înseamnă punerea sub un potențial, relativ redus, a suprafeței (metalice). Este de preferat potențialul negativ, atât din motivele electrochimice arhicunoscute, protecția suprafeței metalice față de coroziunea abiotică, dar și de aceea consecutivă transformării suprafeței într’un anod, cât și pentru că rH-ul reducător al stratului laminar blochează dezvoltarea producătorului primar, deci implicit a întregului lanț trofic. Verificarea experimentală a acestor considerații a comportat mai multe variante
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]