619 matches
-
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 biologic, respectiv acela biocenotic, de participant în lanțul trofic al
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 biologic, respectiv acela biocenotic, de participant în lanțul trofic al biocenozei și reglator redox. Or, este cunoscut că biocenoza este mai productivă decât organismele constituiente independente, lipsite de integrare [96], ca o reflectare a principiului emergenței, dar rezultată în urma modulării redox complementare a mediului de către cele două segmente - autotrof, respectiv heterotrof - ale biocenozei (v.
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
biologic, respectiv acela biocenotic, de participant în lanțul trofic al biocenozei și reglator redox. Or, este cunoscut că biocenoza este mai productivă decât organismele constituiente independente, lipsite de integrare [96], ca o reflectare a principiului emergenței, dar rezultată în urma modulării redox complementare a mediului de către cele două segmente - autotrof, respectiv heterotrof - ale biocenozei (v. §2.3.2.3). Din acest punct de vedere, chiar paraziții sunt folositori [96] (biocenozei, deci efectului foulingogen). Animalele superioare, ca nematodele, insectele, moluștele etc., au și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
prin consumul indivizilor biocenozei de bază (bacterii, alge, protozoare), transferul de energie chimică de la substrat (material de construcție a instalației), de-a lungul lanțului trofic al biocenozei, deci de a mări presiunea exercitată asupra substratului. Chiar dacă din punct de vedere redox aceste organisme sunt mai puțin dependente de mediu, nu același lucru se poate spune despre dependența de baza trofică, astfel încât mijloacele de combatere a bazei trofice vor avea un efect inhibitor indirect și asupra subiectului acestei discuții. Pentru că, odată constituită
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sau, pentru instalații vechi, chiar din lemn. Mai mult, prin 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 trofică a biocenozei foulingului biologic în cadrul căruia se găsesc multe alte organisme
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
oxidant solicitat mediului nu este obligatoriu asociat cu aerobioza, adică cu prezența oxigenului; acest caracter poate fi obținut și prin prezența altor oxidanți, unii dintre ei secretați de însuși organismul (de exemplu, de către unul facultativ anaerob) în discuție, ca modulator redox, și astfel se promovează un alt tip de biocoroziune. Ca organisme în general aerobe și cu un rH optim oxidant, ele sunt caracteristice, în cazul concret folosit ca exemplu, turnului de răcire și în general, sistemelor deschise, precum instalațiile de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
bacteriile feruginoase, sunt caracterizați, la fel cu similarele lor dar fotoautotrofe - algele -, de aceeași posibilitate de manifestare a heterotrofiei, anume consumul de aminoacizi exogeni. Caracterul autotrof al acestor bacterii pune evident problema necesității unor medii oxidante ca și a modulării redox spre reducător a mediului în urma activității lor. Ca urmare, ele vor fi caracteristice foulingului biologic exterior (acolo unde există fier ori mangan), iar în cazul celui interior, în partea aerată, adică în turnul de răcire. Din punct de vedere morfologic
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în cazul CO2, respectiv a biocenozei în cazul H2SO4, când sulfatul format poate fi redus la sulfură de către o bacterie sulforeducătoare - v. §2.3.2.2.1.1.1 - prezentă în biocenoză); nu considerăm valabil un mecanism bazat pe modularea redox a mediului, întrucât aceste organisme, ca autotrofe, modulează spre reducător, adică spre domeniul de 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
specii autotrofe, adaptate la lipsa luminii. O dovadă este comportamentul algei albastre (deci dintre cele mai puțin evoluate) Oscilatoria care, cultivată la întuneric, pe medii bogate în substanțe organice, devine saprofită adevărată [84]. Autotrofia dă deja o indicație asupra caracterului redox optim necesar algelor. El este, în raport cu heterotrofele discutate anterior, orientat spre oxidant, nu însă la fel de mult ca în cazul plantelor superioare. Pentru exemplificarea acestei ultime afirmații, trimitem la figura 88 și comentariul aferent din preambulul §3.2. Tot în acest
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
procariote, anume algele albastre. Așa cum am arătat în §2.3.2.2.1.2, eucariotele, ca organisme apărute într’un mediu mai oxidant sunt adaptate, și prin urmare necesită, medii mai oxidante decât procariotele. Urmare a acestor consecințe de natură redox, algele populează în general foulingul biologic exterior, iar în cazul celui interior, zonele oxidante, precum turnurile de răcire. Ele împart rolul de bază trofică a biocenozei foulingului biologic cu chemotrofele; anume, în foulingul biologic exterior și turnurile de răcire în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
avînd în vedere heterogenitatea acestei categorii de plante. Anume, algele „heterotrofe“ modifică rH-ul mediului spre oxidant, iar algele autotrofe spre reducător, iar în acest ultim caz, eucariotele mai mult decât procariotele (pe măsura avansării pe scara evolutivă, acțiunea modulatoare redox asupra mediului este mai puternică [41]). Conform afirmației altor autori, mediul se alcalinizează [56] adică, așa cum am mai arătat [7], devine mai reducător. În contextul acestei acțiuni, algele produc substanțe modulatoare redox, cu rol în reglarea nivelului numeric al populațiilor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pe măsura avansării pe scara evolutivă, acțiunea modulatoare redox asupra mediului este mai puternică [41]). Conform afirmației altor autori, mediul se alcalinizează [56] adică, așa cum am mai arătat [7], devine mai reducător. În contextul acestei acțiuni, algele produc substanțe modulatoare redox, cu rol în reglarea nivelului numeric al populațiilor concurente din biocenoză dar și a propriei populații, așa numitele substanțe alelopatice, dintre care sunt menționate chlorelina, scenedesmina, pandorinina [84]. Faptul este deosebit de important în discuția noastră, întrucât stabilitatea în mediu a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
deosebit de important în discuția noastră, întrucât 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 depozitelor de alge ori precipitatelor gelatinoase ce le însoțesc (uneori, deosebit de dezvoltate, adevărate pete ce înglobează un mare număr de celule algale, precum la Anacystis, Chaetophora) ori, în sfârșit, cenobiilor altor alge, precum Pediastrum; − secreția
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
algele din ordinul Desmidiales (alge verzi) folosesc fierul (ionizat) astfel obținut pentru a-și impregna membrana cu săruri de fier [84]; − mecanismul biocenotic, bazat pe repetarea unui ciclu pasivizare-depasivizare datorat oscilațiilor rH-ului indus în biotop (apă) pentru menținerea homeostaziei redox a ecosistemului. O discuție specială, prilejuită de cele arătate acum, cu manifestare specială în cadrul algelor, este prilejuită de secreția de substanțe gelatinoase (gelatinoase ca aspect, nu neapărat și din punct de vedere chimic). Nu este de mirare că agar-agarul (polizaharid
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
doar rolul de fixare pe suportul mecanic. Situația este comună atât lichenilor cât și mușchilor, cu deosebirea de nuanță că, dacă lichenii sunt o biocenoză în sine, internă, mușchii - doar autotrofi - încep să „simtă“ mediul și să inițieze modularea lui redox, dar nivelul lor evolutiv nu le permite decât o intensitate mică a procesului, desigur reductiv, mascat însă de efectul oxidativ al eliminării de entropie. Acțiunea modulatoare redox - în sens reductiv - devine tot mai intensă cu evoluția [102], astfel încât ferigile, care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
internă, mușchii - doar autotrofi - încep să „simtă“ mediul și să inițieze modularea lui redox, dar nivelul lor evolutiv nu le permite decât o intensitate mică a procesului, desigur reductiv, mascat însă de efectul oxidativ al eliminării de entropie. Acțiunea modulatoare redox - în sens reductiv - devine tot mai intensă cu evoluția [102], astfel încât ferigile, care câștigaseră între timp un sol - implicit soluția solului - redescoperă comunicarea chimică - alelopatia -, motiv pentru care emit - și întru a materializa alelopatia - nu atât rădăcini adevărate, dar (măcar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
câștigaseră între timp un sol - implicit soluția solului - redescoperă comunicarea chimică - alelopatia -, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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, și o fac apelând la memoria filogenetică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
prin mijloace chimice, și când există pericolul ca, prin modularea unor anumite valori rH în mediu, să se inducă secreția de către unele organisme alcătuitoare ale foulingului biologic a unor substanțe deosebite decât de obicei, inclusiv/potențial corosive, adică obținerea concordanței redox organism-mediu nu la nivel biologic/ecologic, ci la acela biochimic. Exemplul lui Bacillus subtilis care, prin trecerea mediului la rH 13,60 secretă acid lactic (v. §2.2.2.3.1) este edificator. încercări privind o tratare ecologică a foulingului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
din faza reducătoare spre cea oxidantă [22], condiții ce sunt îndeplinite de sistemul concret, biotic. Anume, la interfața metal-apă, apa suportă un proces de reducere pe seama oxidării (ionizării) metalului (v. și §3.2.1), în vreme ce în volum apa păstrează caracterul redox obișnuit, evident mai oxidat [112, 113]. Stratul de fouling biologic împiedică difuzia dintre cele două categorii de apă amintite, astfel încât gradientul redox se amplifică sau, cel puțin, se menține susținând, ca forță motoare, transferul ionilor metalici spre massa apei. Se
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
proces de reducere pe seama oxidării (ionizării) metalului (v. și §3.2.1), în vreme ce în volum apa păstrează caracterul redox obișnuit, evident mai oxidat [112, 113]. Stratul de fouling biologic împiedică difuzia dintre cele două categorii de apă amintite, astfel încât gradientul redox se amplifică sau, cel puțin, se menține susținând, ca forță motoare, transferul ionilor metalici spre massa apei. Se poate pune problema epuizării ionilor metalici din faza adiacentă metalului, ca și oxidarea acestei faze, prin echilibrarea, în urma transferului, cu aceea exterioară
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 conotație generalizatoare: el se poate aplica și în cazul coroziunii electrochimice (abiotice), membrana fiind reprezentată de stratul de rugină
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 modulatori redox. Fenomenul este cel mai bine reprezentat la organismele care întrețin relații directe și strânse cu mediul, ca microorganismele și plantele, adică exact
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]