699 matches
-
intensificarea atacului asupra substratului, în contextul de față, metalul. Cele 1 324 200 de specii de heterotrofe, față de doar 277 700 de specii de autotrofe cunoscute în prezent demonstrează existența unei baze puțin diversificate și un volum mare al „suprastructurii“ biocenozei. Faptul este firesc dacă luăm în considerare că speciația înseamnă de fapt evoluție, deci variabilitate manifestată în timp. Ca urmare, pentru baza biocenozei, singura variabilă reală este sursă de energie (în linii mari, chimică și solară); pentru heterotrofe intervine atât
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de autotrofe cunoscute în prezent demonstrează existența unei baze puțin diversificate și un volum mare al „suprastructurii“ biocenozei. Faptul este firesc dacă luăm în considerare că speciația înseamnă de fapt evoluție, deci variabilitate manifestată în timp. Ca urmare, pentru baza biocenozei, singura variabilă reală este sursă de energie (în linii mari, chimică și solară); pentru heterotrofe intervine atât sursa de energie (proiectată de la baza autotrofă a biocenozei) cât și nivelul trofic, rezultând deci două grade de libertate. Mai mult, dacă se
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
speciația înseamnă de fapt evoluție, deci variabilitate manifestată în timp. Ca urmare, pentru baza biocenozei, singura variabilă reală este sursă de energie (în linii mari, chimică și solară); pentru heterotrofe intervine atât sursa de energie (proiectată de la baza autotrofă a biocenozei) cât și nivelul trofic, rezultând deci două grade de libertate. Mai mult, dacă se exclude, printr’o metodă dată, o specie heterotrofă (încriminată, de exemplu, de participarea la constituirea foulingului biologic), nișa ecologică formată (fig. 64 - B) ar fi imediat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fi imediat umplută de organisme apropiate fie ca speciație, fie doar ca nivel trofic sau ca tip de hrănire, deci nu s’ar rezolva nimic. În schimb, este mai mult eficient și totodată ușor a acționa asupra bazei trofice a biocenozei. Toate cele arătate, privind constituirea unui fouling biologic, sunt dependente de o serie de parametri de mediu, alții decât cei referitori la sursa de energie, dar care manifestă o influență selectivă care promovează sau îngreunează accesul la sursa de energie
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
atât în sensul rH0, ca dominantă globală, în sensul oxidativ odată cu nivelul evolutiv, cât și în sensul temperaturii. Între autotrofe și heterotrofe există o complementaritate care se referă acum la simetria dependențelor rH0 = f(t) (fig. 65). în constituirea unei biocenoze, biotopul are rolul hotărâtor: conform chimismului său, care are ca rezultantă un anumit rH (fig. 65 - rHb) și temperaturii ambiante (este vorba evident de o medie pe termen lung) (fig. 65 - tb), biotopul va oferi condiții optime doar organismelor care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
optimă. în cazul modificării temperaturii, una redusă, incapabilă a induce modificări de ordin chimic în biotop, implicit asupra rH-ului acestuia, intervine pierderea coincidenței dintre el - rămas constant - și cerințele organismelor ca rH optim. Faptul conduce la dezechilibrarea calitativă a biocenozei în favoarea unuia sau altuia dintre segmentele sale, 99 dar și diminuarea participării speciilor autohtone (referitoare la sistemul în discuție) și, în cadrul unor sisteme deschise, la reechilibrarea biocenozei cu specii alogene. O consecință a acestui fapt, cu relație directă cu cazul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
constant - și cerințele organismelor ca rH optim. Faptul conduce la dezechilibrarea calitativă a biocenozei în favoarea unuia sau altuia dintre segmentele sale, 99 dar și diminuarea participării speciilor autohtone (referitoare la sistemul în discuție) și, în cadrul unor sisteme deschise, la reechilibrarea biocenozei cu specii alogene. O consecință a acestui fapt, cu relație directă cu cazul concret al unei instalații de răcire, merită câteva comentarii, fie ele măcar cu caracter exemplificator. O astfel de schimbare, în sensul creșterii temperaturii conduce - pentru autotrofe -, până la
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
control, într’un cuvânt de elemente cu o contribuție investițională relativ importantă. Cu alte cuvinte, foulingul biologic și consecințele sale corosive se adresează preponderent utilajului scump și cu importanță tehnologică determinantă („zonă îngustă“). Cât privește organismele heterotrofe, menite a echilibra biocenoza foulingului, ele sunt dependente trofic de autotrofe, astfel încât dezechilibrarea calitativă a acestui segment, indusă de schimbarea temperaturii, este doar o consecință urmată firesc de o alta, echilibrarea calitativă, dar fără importanță în combaterea foulingului biologic. Pe de altă parte, scăderea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
heterotrof, Pseudomonas sp., crește de câteva ori mai repede pe sticlă decât altminteri; încă, Escherichia coli, alt heterotrof, poate fi cultivată doar pe medii care conțin ca suport mecanic perle din sticlă [85]. 2.3.3.1. Aspecte concretizante ale biocenozei foulingului biologic Sistemul de răcire, concretizat în turnul de răcire, utilajul deservit și circuitele de transport ale apei de răcire, trebuie recunoscut ca un ecosistem, adică un segment de mediu (biotop) populat de o biocenoză, adică de o asociație de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
3.1. Aspecte concretizante ale biocenozei foulingului biologic Sistemul de răcire, concretizat în turnul de răcire, utilajul deservit și circuitele de transport ale apei de răcire, trebuie recunoscut ca un ecosistem, adică un segment de mediu (biotop) populat de o biocenoză, adică de o asociație de organisme care alcătuiesc - obligatoriu - un lanț trofic. Acesta începe cu un producător primar, una sau mai multe specii de organisme autotrofe (fotosau chemo-) care servesc ca hrană pentru consumatorii primari (bacterii sau protozoare), care la
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
primari (bacterii sau protozoare), care la rândul lor sunt hrana consumatorilor secundari cum ar fi briozoarele care pot constitui o parte majoră a foulingului biologic [107], dar și alte organisme, de asemenea filtrante, cum sunt lamelibranhiatele ș.a.m.d. Dezvoltarea biocenozei conduce în fond la apariția fenomenului de fouling biologic, cu consecințele lui nedorite. Într’un caz concret, anume la SC Terom SA Iași, s’a remarcat prezența în apele de răcire a unui mare număr total de germeni (1-2,4
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
s’a observat dezvoltarea masivă a următoarelor categorii de organisme: alge, bacterii, fungi, protozoare, toate aflate inițial în număr relativ redus, fapt ce nu face altceva decât să confirme realizarea, pe termen lung, în 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
și din determinări directe de rH (v. §2 3.1.2). În consecință, încărcătura biologică mare a apei de răcire este asigurată de alge. Faptul fundamentează o dată în plus dezvoltarea unei soluții tehnice antifouling pe calea combaterii bazei trofice a biocenozei foulingului biologic, adică a algelor. 2.3.4. Consecințe ale foulingului biologic 2.3.4.1. Consecințe mecanice Primul efect al instalării foulingului biologic este de ordin mecanic, dar care îmbracă mai multe aspecte. Indiferent de natura foulingului biologic - interior
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
exclude complet pe predecesor ci doar dobândește hegemonia), bacterii fotosintetizante/alge, licheni, mușchi - acelea care pot folosi exclusiv o sursă de substanță atmosferică [81] -, cormofite. Și, pe baza lor trofică - ca producători primari ce sunt -, se dezvoltă obligatoriu tot atâtea biocenoze succesive, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
metalului, coroborată cu migrarea transmembranară a ionilor, implicit sărăcirea în aceștia a fazei adiacente metalului, va relua ionizarea acestuia, la care se adaugă însăși activitatea metabolică a organismelor alcătuitoare a 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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. Exemplul folosit de [14], pentru particularizarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fapt care desăvârșește trecerea fierului în forme exclusiv insolubile, un ultim mijloc de limitare a feed back-ului. Un astfel de 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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); într’un cuvânt, este vorba de atacul direct al metalului suport. Pentru materiale nemetalice, precum betonul, acesta este un mecanism majoritar prin care acestea sunt corodate. Diversitatea substanțelor potențial
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
discutat supra al lui Bacillus subtilis (departe de a fi singular) care, în funcție de rH-ul mediului eliberează acid lactic, acetoină, 2,3-butilenglicol sau inozină, unele corosive, altele nu. Mai mult, condițiile diferite de mediu sunt dictate și de partenerii de biocenoză, complexitatea procesului corosiv prin acest mecanism crescând în mod evident. Prin crearea de gradiente de concentrație în cadrul diferitelor substanțe excretate, mecanismul în discuție tinde să se confunde cu mecanismul gradient de concentrație (§2.3.4.4.4). Dacă Bacillus subtilis
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
că o anumită constanță a condițiilor de mediu, impusă tehnologic, determină existența doar a oscilațiilor primare, în jurul unei rezultante orizontale. Aparent, în cadrul ecosistemului se închide un circuit de substanță ce susține un flux de energie de la cea primară spre întreaga biocenoză - direct pentru autotrofe, indirect pentru heterotrofe. În realitate substratul, biotopul, este degradat în timp, entropizat, chiar dacă din punct de vedere chimic se menține conservarea massei. Un exemplu este lichenul - prototipul biocenozei - constituit dintr’un autotrof și un heterotrof de presupus
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
un flux de energie de la cea primară spre întreaga biocenoză - direct pentru autotrofe, indirect pentru heterotrofe. În realitate substratul, biotopul, este degradat în timp, entropizat, chiar dacă din punct de vedere chimic se menține conservarea massei. Un exemplu este lichenul - prototipul biocenozei - constituit dintr’un autotrof și un heterotrof de presupus, datorită vechimii filogenetice a lichenului, ca aflate într’un echilibru (quasi)perfect. Totuși, lichenii sunt recunoscuți ca pionieri care transformă substratul stâncos în sol, o stare entropizată a acestuia, prin cedarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sol, o stare entropizată a acestuia, prin cedarea către acesta a excesului 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 instalații aceasta înseamnă coroziune, produșii de coroziune fiind, în raport cu materialul de construcție inițial, o stare entropică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
se observă din cele de mai sus. Un experiment preliminar a fost inițiat pentru a susține cele afirmate mai sus. Anume, apă prelevată din același lac (Bădărău, din Grădina Botanică din Iași), filtrată pentru păstrarea doar a componentelor microorganismale ale biocenozei - în special alge, respectiv bacterii și protozoare - a constituit două medii 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]