684 matches
-
elementele de generalizare care, așa cum s’a arătat în §2.2.4, nici nu sunt prea greu de găsit. Este de la sine înțeles că fenomenul denumit generic fouling biologic presupune existența a doi factori: abiotic (mediul și instalația), respectiv cel biotic (organismele). 2.3.1. Abioticul Abioticul, adică sediul foulingului biologic, înseamnă o incintă care conține sau este conținută într’o cantitate de apă cu anumite proprietăți. Așa cum am arătat puțin mai sus, vom apela, exemplificator, la o instalație de răcire
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de prelucrare a suprafeței, cât și ca material de construcție) parte a suprafeței instalației. Din punct de vedere biologic, segmentul în discuție oferă cele mai constante condiții, fapt ce permite desfășurarea proceselor de compatibilizare organism- mediu pe care le inițiază bioticul. b. Turnurile de răcire constituie, fără discuție, un sistem deschis față de mediul exterior; la nivelul lor se fac aporturi atât tehnologice (apa de adaos/completare, curentul de aer) cât și accidentale (ploi, praf adus de vânt) de substanță. Se înregistrează
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
și foulingului biologic exterior cu cazul b, sunt susținute/confirmate și folosind drept criteriu de analiză mediul lor caracteristic; evident, și aici trebuie puse în discuție și unele deosebiri de nuanță care definesc fiecare caz în parte. 2.3.2. Bioticul Bioticul, adică foulingul biologic propriu-zis, constituie cea mai complexă și dinamică componentă a acestui ecosistem, atât compozițional cât și comportamental, contribuind în cea mai mare măsură la variabilitatea manifestării efectelor negative din punct de vedere tehnologic, fapt datorat prezenței unui
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
foulingului biologic exterior cu cazul b, sunt susținute/confirmate și folosind drept criteriu de analiză mediul lor caracteristic; evident, și aici trebuie puse în discuție și unele deosebiri de nuanță care definesc fiecare caz în parte. 2.3.2. Bioticul Bioticul, adică foulingul biologic propriu-zis, constituie cea mai complexă și dinamică componentă a acestui ecosistem, atât compozițional cât și comportamental, contribuind în cea mai mare măsură la variabilitatea manifestării efectelor negative din punct de vedere tehnologic, fapt datorat prezenței unui nivel
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
atât compozițional cât și comportamental, contribuind în cea mai mare măsură la variabilitatea manifestării efectelor negative din punct de vedere tehnologic, fapt datorat prezenței unui nivel superior de organizare a materiei, anume nivelul biologic. 2.3.2.1. Considerațiuni generale Bioticul, adică ceea ce se depune pe pereții instalației, este departe de a fi exclusiv biotic. El are și o componentă abiotică pe care, deși o consecință exclusivă a activității organismelor, o vom trata mai întâi, pentru simplul motiv că nu mai
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
efectelor negative din punct de vedere tehnologic, fapt datorat prezenței unui nivel superior de organizare a materiei, anume nivelul biologic. 2.3.2.1. Considerațiuni generale Bioticul, adică ceea ce se depune pe pereții instalației, este departe de a fi exclusiv biotic. El are și o componentă abiotică pe care, deși o consecință exclusivă a activității organismelor, o vom trata mai întâi, pentru simplul motiv că nu mai intervine în tratarea subiectului. a. Componenta abiotică are un dublu caracter, anume anorganic și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fouling ca urmare a activității organismelor, cum sunt formațiunile gelatinoase, calcaroase ori feruginoase discutate mai sus. Nu există deosebiri principiale în ceea ce privește alte genuri de fouling, ci doar de nuanță. întrucât rolul determinant în manifestarea efectelor foulingului biologic îl joacă componenta biotică, cea abiotică fiind o consecință, măcar pentru că are nevoie de prima ca substrat de aderare, ne vom referi în continuare aproape doar la „componenta biotică a foulingului biologic“ - expresie corectă, dar complicată - sub titlul generic de „fouling biologic“. 2.3
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ci doar de nuanță. întrucât rolul determinant în manifestarea efectelor foulingului biologic îl joacă componenta biotică, cea abiotică fiind o consecință, măcar pentru că are nevoie de prima ca substrat de aderare, ne vom referi în continuare aproape doar la „componenta biotică a foulingului biologic“ - expresie corectă, dar complicată - sub titlul generic de „fouling biologic“. 2.3.2.2. Componența foulingului biologic Organismele implicate în procesele de coroziune aparțin mai multor categorii: autotrofe (alge, bacterii [16]) și heterotrofe (bacterii, protozoare, fungi (ciuperci
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ale foulingului biologic. Cele două ultime forme morfologice (3, 4) sunt responsabile în special de efecte mecanice, hidraulice și termice, nu neapărat de inițierea coroziunii, prin aspectul pâslos, rugos, ușor de îmbâcsit cu particule abiotice, pe care îl capătă depunerea biotică; în cele din urmă hifele, care sunt relativ lungi, constituie un fel de armătură a depozitului. Dacă la toate acestea adăugăm faptul că unele ciuperci au membrana gelificată [84], cele arătate capătă o relevanță mai mare. Rămâne să mai subliniem
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
le mai repetăm. Trebuie, ca o concluzie a paragrafului dedicat protozoarelor, să recunoaștem și un rol benefic al acestora. Anume, ele contribuie la controlul foulingului biologic, prin consumarea unei părți a bacteriilor, algelor și unora dintre protozoare, deci a componentei biotice a foulingului biologic. Câteva date rezumative privind flagelatele sunt prezentate în tabelul 5. 2.3.2.2.1.4. Briozoarele Poziția filogenetică a briozoarelor este încă în dispută. Unii le consideră ca o clasă din încrengătura Lophophorata, alții ca o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
eficace variante ale acestora reducând foulingul biologic cu doar 50% [78]. Având o mare putere de adaptare în ceea ce privește natura substratului, briozoarele au o poziție privilegiată între speciile componente ale foulingului biologic [78]. Ele se pot fixa practic pe orice material, biotic sau abiotic: cel puțin formele marine se pot fixa pe alge (pluricelulare), fanerogame, moluște, crabi, piatră, lemn, sticlă, metal, beton, cauciuc, textile [78, 94, 95]. Coroziunea provocată de briozoare este bazată în special pe mecanismele aerare diferențiată [78] (v. §2
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
a microorganismului, respectiv a substratului solid sunt electronegative cel mai adesea [85], același autor atribuind în plus unor cationi bivalenți rolul de punte de legătură, fapt care a generat o interpretare quasicoloidală a procesului. Din caracterul electronegativ al suprafețelor implicate - biotică și abiotică - am putea afla indirect că o electronegativitate exagerată a suprafeței substratului - e cazul polarizării catodice (v. §3.2.3.2) - ar putea fi benefică pentru protecția antifouling. Această primă etapă în instalarea foulingului biologic este una activă, materializată
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
desprins cauzează înfundări, mai ales în zone înguste, precum coturi, fitinguri, armături. înfundările cauzate de foulingul biologic sunt cu atât mai grave cu cât materialul are atât o granulometrie deosebit de variată (partea abiotică) cât și calități plastice și fibroase (partea biotică), astfel încât o „armătură“ realizată inițial de câteva bucăți de material căzut este rapid completată până la înfundarea completă. Dar, cum foulingul biologic este manifestarea tendinței vieții de a coloniza orice spațiu, noțiunea trebuie tratată într’o tendință generalizatoare, depășind cazul concret
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ambele doar de legi de nivel fizic și chimic caracteristice unui anume nivel de organizare a materiei, în al doilea caz între metal și mediu se interpun organismele; sistemul binar metal- mediu devine ternar, iar noul element, de astă dată biotic, aduce în sistem și legi biologice, caracteristice unui nivel superior de organizare a materiei. Iată de ce convingerea noastră este că în stadiul actual al cunoașterii nu putem tenta unul, ci o sumă de mecanisme - fiecare luând în seamă o latură
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de apă între ea și metalul suport (i), respectiv restul apei (e). Într’un astfel de sistem - chiar abiotic ca natură a membranei - cationii migrează întotdeauna 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de fouling, adică să amplifice efectele foulingului biologic, generând și consecințe fizice prin precipitate. Depunerea neuniformă (din punct de vedere cantitativ) a foulingului biologic face ca accesul la stratul laminar (necesarmente, din punct de vedere fiziologic, a exista între stratul biotic și metal) a electrolitului reprezentat de ionii din apă să fie diferit de la o zonă la alta. Concluzia se impune de la sine. Depunerea poate fi neuniformă și din punct de vedere calitativ în ceea ce privește compoziția biocenotică a foulingului biologic, mai precis
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
respectiv CO2 - ca produși de „catabolism“ (în sensul generic de deșeu al viețuirii) -, ci și a unei largi diversități de substanțe alelopatice secretate de acele organisme, fiecare putând genera un gradient de concentrație. Motiv pentru care neuniformitatea unui strat (pelicule) biotic este mai nocivă decât aceea a unei pelicule abiotice. 2.3.4.4.5. Mecanismul depolarizare Depolarizarea sau deplasarea echilibrului este favorizată de prezența organismelor, cu atât mai mult cu cât, în foulingul biologic, ele sunt și diverse și organizate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
aducă rH-ul soluției la nivelul care asigură stabilitatea termodinamică a metalului. 4. ASPECTE CONCLUZIVE Instalarea foulingului biologic într’o instalație conduce la complicarea sistemului metal-mediu agresiv, pe care-l transformă într’unul ternar prin implicarea și a unor aspecte biotice, extrem de complexe și implicit greu de prevăzut și controlat; de exemplu, pentru părțile ascunse ale instalației - cele mai importante din punct de vedere investițional -, efectul nociv al foulingului biologic este mai marcant în cazul deplasărilor accidentale de temperatură orientate spre
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
spre creștere decât spre scădere. Efectele corosive, dar și celelalte aspecte agravante, de ordin mecanic și fizic, se majorează și amintim doar câteva: coroziunea provocată prin gradientul de concentrație consecutiv neuniformității depunerilor este mai nocivă în cazul acelora de natură biotică decât abiotică; deplasarea curbelor de polarizare, cu efect direct în depolarizare, afectează întotdeauna ambele curbe în cazul instalării unei biocenoze, în antiteză cu influența factorilor abiotici, adesea activi doar asupra uneia dintre curbe și, evident, astfel coroziunea biotică este mai
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de natură biotică decât abiotică; deplasarea curbelor de polarizare, cu efect direct în depolarizare, afectează întotdeauna ambele curbe în cazul instalării unei biocenoze, în antiteză cu influența factorilor abiotici, adesea activi doar asupra uneia dintre curbe și, evident, astfel coroziunea biotică este mai activă. Cauza apariției foulingului biologic este existența unui circuit deschis al apei, mai mult, aerat intens. Ca urmare, în condițiile în care nu se poate pune problema utilizării unui alt sistem de răcire, închis, cum ar fi cel
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
al evoluției dar și al cunoașterii, există fotoautotrofe, care folosesc energia solară (radiativă) și chemoautotrofe care folosesc energia fixată chimic în alte substanțe reduse, anorganice sau organice, dar rezultate întotdeauna prin fixarea energiei radiative a Soarelui pe calea abiotică sau biotică, în trecut (fosilă) sau în prezent. Aceste organisme transformă energia primară în aceea chimică, organică, redusă a substanțelor macroergice, pe care o folosesc pentru ele însele dar și, prin intermediul lanțului trofic, o pun la dispoziția heterotrofelor bacterie - organism unicelular, de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mai vechi forme de viață existente, ele poartă in nuce toate funcțiile vitale, materializate nu în organe, ci în organite celulare batracian - reprezentant al unei clase de vertebrate intermediară evolutiv între pești și reptile; de exemplu, broasca, salamandra biocenoză - componenta biotică a unui ecosistem, o asociație de organisme, autoși heterotrofe, care populează/exploatează un biotop; acțiunea lor asupra biotopului este complementară, astfel încât biocenoza se poate conserva indefinit, mai mult evolua, în detrimentul biotopului, care suferă un proces de degradare; include trei funcții
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ΔHf − entalpie de evaporare ΔrH - diferența de rH al mediului între două momente sau două spații E - extincție E0 - potențial redox standard Eh - potențial redox ecosistem - unitatea de bază a existenței vieții, care integrează un subsistem abiotic - biotopul - și unul biotic - biocenoza - în cadrul căruia are loc un circuit de substanță și unul energetic; rolul său evolutiv rezidă, în ultimă instanță - ca materializând o joncțiune între abiotic și biotic - în degradarea segmentului abiotic compensată de dezvoltarea formei superioare de mișcare a materiei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de bază a existenței vieții, care integrează un subsistem abiotic - biotopul - și unul biotic - biocenoza - în cadrul căruia are loc un circuit de substanță și unul energetic; rolul său evolutiv rezidă, în ultimă instanță - ca materializând o joncțiune între abiotic și biotic - în degradarea segmentului abiotic compensată de dezvoltarea formei superioare de mișcare a materiei, reprezentată de biotic; poate fi natural sau antropogen (agroecosistemul, respectiv subiectul lucrării de față) epibioză - dezvoltarea unor organisme pe substraturi solide, de regulă indiferente din punct de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
căruia are loc un circuit de substanță și unul energetic; rolul său evolutiv rezidă, în ultimă instanță - ca materializând o joncțiune între abiotic și biotic - în degradarea segmentului abiotic compensată de dezvoltarea formei superioare de mișcare a materiei, reprezentată de biotic; poate fi natural sau antropogen (agroecosistemul, respectiv subiectul lucrării de față) epibioză - dezvoltarea unor organisme pe substraturi solide, de regulă indiferente din punct de vedere trofic eucariot - organism cu nucleu celular tipic, izolat prin membrană celulară, ulterior evolutiv procariotului eutrofizare
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]