690 matches
-
iradiere scurți, ce determină creșterea rH-ului ei prin saturarea cu oxigenul rezultat (hidrogenul fiind pierdut ca lipsit de solubilitate în apă), după care rH-ul scade firesc, progresiv pentru timpi de iradiere lungi. Cu alte cuvinte, se confirmă efectul reducător al radiației ultraviolete (fig. 48). Radiația ultravioletă are și un efect direct asupra organismelor, efect ce se adresează în primul rând asupra sistemelor redox celulare, având drept consecință efectul observat la nivelul organismului în ansamblu; știind că activitatea enzimatică este
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de modificare de rH, sub influența radiației ultraviolete, are loc și în cadrul sistemelor redox celulare (cum ar fi cistină−cisteină, de exemplu). [8] ajunge la concluzia că gradientul de caracter redox ar include spre extremități infraroșul (oxidant), respectiv radiațiile ionizante (reducător). Într’un sistem cu transfer de protoni se poate trata astfel nu noțiunea generalizatoare de caracter redox, ci noțiunea de rH. În cadrul spectrului vizibil însă, acțiunea modulatoare redox rămâne totuși întotdeauna reductivă. Alte detalii, ca și un plus de argumentație
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
care le vom discuta în continuare, ne determină să afirmăm că ele nu produc o coroziune directă, în sensul atacului direct al metalului. În primul rând, ele sunt strict anaerobe [16], ceea ce arată că ele necesită un rH optim foarte reducător. Faptul că ele reduc sulfați, chiar tiosulfați - de care au nevoie strictă în mediu - până la H2S și/sau sulf [16], se datorează, în concepția noastră, tocmai necesității asigurării rH-ului reducător al mediului, pentru simplul motiv că reducerea înseamnă consum
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ceea ce arată că ele necesită un rH optim foarte reducător. Faptul că ele reduc sulfați, chiar tiosulfați - de care au nevoie strictă în mediu - până la H2S și/sau sulf [16], se datorează, în concepția noastră, tocmai necesității asigurării rH-ului reducător al mediului, pentru simplul motiv că reducerea înseamnă consum de energie, de conceput la organisme heterotrofe în afara unui scop important. În literatură [32] se atribuie pentru reducerea sulfaților scopul obținerii de către bacterii a grupărilor -SH necesare biosintezei aminoacidului esențial cisteina
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
strict anaerobe), deci pledează pentru valoarea rH optimă reducătoare pe care noi le-am recunoscut-o; aceasta este cu atât mai plauzibilă cu cât și metanogenele și sulforeducătoarele se situează printre primele organisme apărute pe Pământ [32], adaptate la mediul reducător de atunci. Prezența cromatului inhibă aceste bacterii [3]. Cât se poate de firesc: este vorba de un oxidant care le creează exact condițiile de mediu antitetice celor reducătoare. Desigur, algele, baza trofică a biocenozei, vor fi cât se poate de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ecologic - într’o soluție de combatere a foulingului biologic este cât se poate de nefericită. În condițiile în care aceste bacterii trăiesc în medii reducătoare, mai mult, și le creează la nevoie, prezența fierului reprezintă o garanție a rH-ului reducător al mediului (v. §3.2.3.1.1). Am putea spune chiar că aceste bacterii protejează metalul, asigurându-i un mediu proximal reducător. Numai că ele, căutând vecinătatea fierului, sunt tentate a adera la suprafața metalului, fiind de așteptat provocarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
medii reducătoare, mai mult, și le creează la nevoie, prezența fierului reprezintă o garanție a rH-ului reducător al mediului (v. §3.2.3.1.1). Am putea spune chiar că aceste bacterii protejează metalul, asigurându-i un mediu proximal reducător. Numai că ele, căutând vecinătatea fierului, sunt tentate a adera la suprafața metalului, fiind de așteptat provocarea unei coroziuni indirecte prin depolarizare locală, aerare diferențiată, producerea de modulatori redox ori printr’un mecanism de tip membranar (v. §2.3.4
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de modulatori redox ori printr’un mecanism de tip membranar (v. §2.3.4.4). De altfel, [16] arată că Desulfovibrio rübentschicki este caracterizată de o putere depolarizatoare pronunțată, generând în consecință pile locale. Necesitatea unui rH al mediului foarte reducător face ca aceste bacterii să populeze preponderent segmentul instalației de răcire ce deservește instalația tehnologică propriu-zisă sau instalațiile de alimentare cu apă (în special în zonele stagnante). De altfel, unul dintre locurile clasice în care acestea au fost întâlnite sunt
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
calciu. În tabelul 3 sunt recapitulate câteva caracteristici ale celor mai active, inclusiv din punct de vedere foulingogen, ciuperci. Experiența acumulată ne face să constatăm că, în cursul istoriei Pământului, mediul a suferit o continuă oxidare, plecând de la mediul primitiv, reducător [88]. Adaptarea organismelor, mai bine zis, a biosului, la această oxidare, s’a realizat prin acoperirea succesivă cu membrane a „esenței“: − prima este membrana protonucleară, ce a protejat față de oxidare ansamblul, esențial din punct de vedere (potențial) biologic și în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
anume apelând la aspecte ce țin de §2.3.2.2.2.2, aducem un argument în favoarea concepției noastre conform căreia oxidarea continuă a mediului este contracarată de apariția succesivă de membrane care închid medii progresiv oxidate (din centrul - nucleul - reducător spre periferie - mediul exterior - oxidantă). O exemplificare este oferită de două genuri de alge verzi, Chara, respectiv Nitella, aparținând însă aceleiași clase, Charophyceae. Chara, care trăiește în medii bazice [84], adică reducătoare [7], este înzestrată cu un înveliș de celule
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
3.2.2.1.3.1. Flagelatele Așa cum am mai arătat, clasa Flagellata este constituită tot din protozoare, deci tot din animale, adică, cu unele excepții, heterotrofe, și tot unicelulare. Prima concluzie este necesitatea pentru ele a existenței unui mediu reducător și acțiunea oxidativă exercitată asupra mediului. Mediile lor de viață, întotdeauna apoase sunt, exceptând speciile parazite pe animale care nu ne privesc, apele dulci, salmastre sau marine [90]. Caracterul lor unicelular denotă (v. §2.3.2.2.1.3) o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fiind deci heterotrofă; mixotrofia este clară și tocmai ea este cheia amintită. Astfel, ea poate acționa ca autotrofă (condiționată de prezența luminii) atunci când mediul este oxidant realizând, evident, o reducere a mediului; dar poate acționa ca heterotrofă atunci când mediul este reducător, realizând oxidarea acestuia. Îndeplinirea succesivă a rolurilor celor două segmente ale unei biocenoze - producția, respectiv distrugerea de substanță reducătoare - realizează o tamponare a caracteristicilor redox ale mediului din imediata vecinătate [41], dar nu în același timp precum lichenii, ci alternativ
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ea fiind de fapt o relictă. Sursa de energie chimică, mai precis abilitatea pentru accesul la ea, face ca aceste bacterii să poată trăi în lipsa energiei luminoase [98]. Se cunosc patru categorii de bacterii chemoautotrofe, anume: sulfooxidante, care oxidează compuși 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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, o notă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 biologic. Astfel, [16] menționează faptul că Gallionella ferruginea, cu rolul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
procariote în cel interior, cu nivel de oxidare mai redus. Cât privește acțiunea algelor asupra mediului, aceasta este diferențiată, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 concurente din biocenoză dar și a propriei populații, așa numitele substanțe alelopatice, dintre care sunt menționate chlorelina, scenedesmina, pandorinina [84]. Faptul este deosebit de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
reduși, prin aport de energie solară (la nivelul unor organisme fotoautotrofe) ori chimică (la nivelul unor organisme chemoautotrofe); ca proces reductiv, asimilația este stimulată de mediile oxidante. Dezasimilația, caracteristică consumatorilor și descompunătorilor, este un proces oxidativ prin care compușii organici, reducători, trec în CO2, eliberând energie (la nivelul organismelor heterotrofe); ca proces oxidativ, dezasimilația este stimulată de mediile reducătoare. Trebuie însă să facem remarca că, cele două procese au loc de fapt în cadrul oricărui organism, însă echilibrul dintre ele este deplasat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sensul general -, în respectul direcției evolutive a Universului [88]), permite utilizarea pentru un timp indefinit (cel puțin în „intenție“) a substratului. Procesele autotrofe singure s’ar opri rapid prin epuizarea substratului (CO2) și prin feed back-ul indus de acumularea produșilor reducători; același lucru, dar motivat invers, s’ar întâmpla în cazul proceselor heterotrofe. Existând împreună, fiecare din partea autotrofă, respectiv heterotrofă, a biocenozei creează substrat pentru cealaltă parte; în ultimă instanță, se observă doar un transfer de energie care, inițial primară (chimică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 reechilibrarea biocenotică, la necesitatea unui rH reducător din partea mediului (apei). În zonele expuse, cu curgere intensă și implicit omogenizare bună, apare astfel neconcordanța dintre oferta mediului și cerințele organismelor, fapt tradus în dispariția acestora. Dar, în zonele ascunse, stagnante, unde influența chimică a pereților (în sens reductiv
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pluricelulare, din care [85] amintește moluște, brahipode, crustacee sesile (Cirripeda), spongieri, briozoare. Un aspect deosebit de interesant din punct de vedere corosiv este faptul că acum straturile profunde ale foulingului biologic în formare devin preponderent anaerobe [85] adică, prin rH-ul reducător obținut astfel, se populează cu organisme heterotrofe, cele mai active din punct de vedere biocorosiv; suprafața externă a biofilmului devenind preponderent autotrofă. Formarea biofilmelor și nu numai este stimulată de chiar fizica prezență a suprafeței suport [104], bacteriile aderente prezentând
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 sau pelicula de vopsea, ambele poroase etc. 2.3.4.4.2. Mecanismul modulator
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
evident că heterotroful nu poate epuiza sursa sa de energie (hidrogenul) doar pentru a închide un bilanț; nevoile sale vitale - am arătat anterior că reducerea sulfatului nu este decât un proces subsidiar pentru el, desfășurat în scopul asigurării unui mediu reducător (v. §2.3.2.2.1.1.1) - mai necesită un aport de hidrogen, care vine de la substanța organică reducătoare aflată în apă fie a priori, fie provenită din liza organismelor ori din secrețiile acestora. Desigur metalul, eliberat prin preluarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
remarcat și care a determinat recomandarea altui biocid (Biostop-121). În cele ce urmează îl vom analiza și pe acesta prin procedura de mai sus. Dependența de concentrație a rH-ului prezentată în figura 76, denotă un caracter în 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
la o valoare rH relativ oxidantă față de cea necesară combaterii foulingului biologic). Totuși, limitele ambilor biocizi, ca eficiență a inhibiției și stabilitate, fac ca utilizarea biocizilor în combaterea foulingului biologic să nu fie o soluție de perspectivă, modularea unui rH reducător în apa de răcire putându-se, de altfel, realiza și pe alte căi, fizice de exemplu [39]. Analizele prezentate pot fi considerate și ca o modalitate de screening a substanțelor biocide propuse și de alegerea celor mai indicate sistemului industrial
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]