619 matches
-
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 cele care sunt reprezentate majoritar în foulingul biologic. Domeniul în care au loc astfel de schimbări este variabil
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mai ales la ecarturi mari față de condițiile normale, apa poate reprezenta un mediu în care metalul ori, în general, materialul de construcție devine instabil. în mod obișnuit, având în vedere specificitatea de specie a substanței alelopatice, implicit al caracterului ei redox, ca și diversitatea organismelor alcătuitoare a foulingului biologic, intervine o neutralizare reciprocă a efectelor redox în ansamblul apei. Dar local, în zone de preponderență a unei populații date, mecanismul găsește toate condițiile de dezvoltare. Fenomenul a mai fost observat dar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
metalul ori, în general, materialul de construcție devine instabil. în mod obișnuit, având în vedere specificitatea de specie a substanței alelopatice, implicit al caracterului ei redox, ca și diversitatea organismelor alcătuitoare a foulingului biologic, intervine o neutralizare reciprocă a efectelor redox în ansamblul apei. Dar local, în zone de preponderență a unei populații date, mecanismul găsește toate condițiile de dezvoltare. Fenomenul a mai fost observat dar altfel cuantificat, anume prin pH. Astfel, bacteriile acidifică mediul, iar algele îl alcalinizează [56] cu
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Depunerea poate fi neuniformă și din punct de vedere calitativ în ceea ce privește compoziția biocenotică a foulingului biologic, mai precis raportul dintre autoși heterotrofe însoțită de secreția, în cantități diferite de la o zonă la alta, a diferitelor substanțe, de catabolism sau modulatoare redox. Variabilitatea crește odată cu luarea în considerare nu doar a unui ion oarecare din apă sau a O2, respectiv CO2 - ca produși de „catabolism“ (în sensul generic de deșeu al viețuirii) -, ci și a unei largi diversități de substanțe alelopatice secretate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de entropie. Aceste aserțiuni sunt de fapt caracteristice tuturor proceselor oscilante între două stări. În acest context, o reacție oscilantă Belousov-Zhabotinskii, folosită anterior [117] ca model fizic al biocenozei, a demonstrat existența unui transfer energetic, având drept consecință modificarea stării redox a unui sistem integrator (crH), implicit de negentropie spre acel sistem integrator; transferul este în dublu sens - între sistem și sistemul integrator - în funcție de caracterul redox (marker al stării entropice) dobândit de sistemul integrator în urma transferului (rHf) (fig. 70). Întrucât în cadrul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
model fizic al biocenozei, a demonstrat existența unui transfer energetic, având drept consecință modificarea stării redox a unui sistem integrator (crH), implicit de negentropie spre acel sistem integrator; transferul este în dublu sens - între sistem și sistemul integrator - în funcție de caracterul redox (marker al stării 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
efectul ar doi biocizi utilizați curent (ETA-75 și Biostop 121), prin prisma experienței noastre în ceea ce privește substanțele biologic active [122]. Biocidul ETA-75 dezvoltă o dependență a rH-ului indus în apă de tip sigmoidic (fig. 72), ca oricare altă substanță modulatoare redox. Se remarcă faptul că toate valorile rH se încadrează în limite relativ reducătoare (19-29), de așteptat improprii dezvoltării organismelor fotoautotrofe. Cu alte cuvinte, biocidul ETA-75 ar corespunde scopului combaterii producătorului primar, dar creează condiții favorabile consumatorilor. Acest fapt secundar nu
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de mai sus pe un sistem biologic experimental, anume dezvoltarea, în primele stadii ontogenetice, a unei plante (fotoautotrofe) test - secara -, a arătat (fig. 73) că efectul biologic reprezentat ca funcție de rH respectă o alură Gauss (incompletă). Alura gaussiană denotă determinismul redox al efectului biologic, anume unul direct. Totodată se remarcă faptul că efectul este în general de inhibiție. Cu alte cuvinte se confirmă efectul salutar al acestei substanțe, însă cu observația că un efect mult mai puternic se obține pentru rH
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
general mai reducător decât cel al biocidului ETA-75 (rH 20-27) pentru același interval de concentrație, deci este de așteptat un efect inhibitor mai puternic față de producătorul primar. Și în acest caz, aspectul sigmoidic al dependenței conduce la concluzia caracterului modulator redox al compusului studiat. Efectul biologic s’a dovedit a fi, într’adevăr, mai puternic. Prezența organismelor în soluție conduce în timp la variații destul de largi de rH, dar în jurul unei drepte de regresie ascendente cu panta mai mică decât în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ascendente cu panta mai mică decât în cazul biocidului ETA-75 (fig. 77), situată în domeniul inhibitor (rH 22,7-23,5). În comparație cu evoluția îngreunată a rH-ului în condițiile prezenței biocizilor (fig. 74, 77), fapt ce denotă o acțiune de tamponare redox, apa netratată cu biocizi suferă în contact cu organismele oscilații cu mult mai ample ale rH-ului (fig. 78), găzduind o dezvoltare nestânjenită a organismelor. Toate acestea denotă că biocidul Biostop-121 are proprietăți de tamponare redox mult mai pronunțate. În
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
o acțiune de tamponare redox, apa netratată cu biocizi suferă în contact cu organismele oscilații cu mult mai ample ale rH-ului (fig. 78), găzduind o dezvoltare nestânjenită a organismelor. Toate acestea denotă că biocidul Biostop-121 are proprietăți de tamponare redox mult mai pronunțate. În cursul aerării s’a observat o scădere progresivă, relativ lentă, a rH-ului, care s’a stabilizat după o scădere de cca. trei unități (fig. 79), fapt ce arată pe de o parte că rHul indus
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cupru, permanganatul de potasiu și clorul [16], fiecare acționând prin mecanisme specifice și distincte. Sulfatul de cupru acționează în baza toxicității ionului Cu2+, capabil a denatura proteinele, în particular enzimele. I se atribuie și rolul de catalizator - puternic - al reacțiilor redox [16] în care caz poate dezechilibra, prin exagerarea vitezei lor, reacțiile metabolice, cu toatele redox. Dozele curente sunt de 0,1-10 mg/L pentru alge, respectiv 0,2-0,4 mg/L pentru fungi, în funcție de specie, cu recomandarea de a fi aplicate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Sulfatul de cupru acționează în baza toxicității ionului Cu2+, capabil a denatura proteinele, în particular enzimele. I se atribuie și rolul de catalizator - puternic - al reacțiilor redox [16] în care caz poate dezechilibra, prin exagerarea vitezei lor, reacțiile metabolice, cu toatele redox. Dozele curente sunt de 0,1-10 mg/L pentru alge, respectiv 0,2-0,4 mg/L pentru fungi, în funcție de specie, cu recomandarea de a fi aplicate preventiv, adică înaintea dezvoltării unei încărcături biologice, a cărei distrugere ar pune la dispoziția
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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]