690 matches
-
viață anaerobă, cu preferințe pentru rH-uri reducătoare, nu însă pe cele care preferă rH-uri oxidante, precum producătorul primar care ne interesează. Mai mult, caracterul puternic oxidant al hipocloritului de Na se pierde parțial în contact cu aerul - mai reducător -, care induce până la urmă în apă un rH mai coborât, aflat la echilibru, caracteristic sistemului. Cele patru algicide par, din motivele arătate, utilizabile mai degrabă pentru apa de alimentare, decât pentru aceea recirculată. Or, ponderea acesteia este prea redusă pentru ca
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 sunt stimulate de condițiile de mediu reducătoare nu
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
alta, că orice adaos de substanță reducătoare într’un mediu oxidat în permanență prin aerare este un paleativ, substanța pierzându-și relativ repede calitățile inhibante. Din aceste considerente, trebuie optat pentru soluții „regenerative“, deci care deplasează 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
permanență prin aerare este un paleativ, substanța pierzându-și relativ repede calitățile inhibante. Din aceste considerente, trebuie optat pentru soluții „regenerative“, deci care deplasează 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
diferite valori rH, situate în întreg domeniul de definiție al noțiunii) a demonstrat că transferul transmembranar al bismutului are loc în câteva domenii distincte de rH al mediului, de stabilitate a diferitelor forme de oxidare ale sale: − un domeniu extrem reducător (rH cca. 2) neîntâlnit însă în natură, evidențiat atât de conductivitatea electrică cât și de rH-ul soluției; − un domeniu mai larg, începând cu rH cca. 20, alcătuit din trei subdomenii (rH 25, 32, cca. 42), dintre care primele două
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
discuta cele două soluții. 3.2.3.1. Modificarea rH-ului în massa apei Aplicarea unei diferențe de potențial între doi electrozi imersați într’un mediu conduce la apariția unui gradient de rH care ia valori cuprinse între 0 (extrem reducător) la catod, respectiv 42,4 (extrem oxidant) la anod, evident în cazul sistemului alcătuit din apă, produsul de neutralizare al unui oxidant - oxigenul - cu un reducător - hidrogenul -, adică sistemul în care are sens fizic noțiunea de rH. Atunci când mediul este
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
conduce la apariția unui gradient de rH care ia valori cuprinse între 0 (extrem reducător) la catod, respectiv 42,4 (extrem oxidant) la anod, evident în cazul sistemului alcătuit din apă, produsul de neutralizare al unui oxidant - oxigenul - cu un reducător - hidrogenul -, adică sistemul în care are sens fizic noțiunea de rH. Atunci când mediul este omogen compozițional, iar secțiunea sa (din punct de vedere geometric) constantă între cei doi electrozi, gradientul de rH este logaritmic [122] (v. fig. 45). Experimente anterioare
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
punerea sub un potențial, relativ redus, a suprafeței (metalice). Este de preferat potențialul negativ, atât din motivele electrochimice arhicunoscute, protecția suprafeței metalice față de coroziunea abiotică, dar și de aceea consecutivă transformării suprafeței într’un anod, cât și pentru că rH-ul reducător al stratului laminar blochează dezvoltarea producătorului primar, deci implicit a întregului lanț trofic. Verificarea experimentală a acestor considerații a comportat mai multe variante succesive, care au urmărit elucidarea diferitelor aspecte de natură biologică și constructivă implicate. 3.2.3.2
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
este redusă, ca și spre zona oxidată (materializată în fierul neacoperit), fiind însă mai intensă la mijloc, fapt ce sugerează o repartiție gaussiană a cantității de biomassă în lungul zonei protejate care, desigur, polarizează diferențiat stratul laminar al mediului de la reducător (zinc) la relativ oxidant (fier), deci induce un gradient de rH. Ca urmare, împiedicarea epibozei pe pereții unui utilaj oarecare presupune aspecte constructive anume ale acestuia care să expună mediului corosiv metale cu electropozitivități diferite și, în același timp, o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
zonei „X“ sau/și celei acoperite de zinc din figura 95, deci o epibioză minimă. De remarcat că efectul protector este exercitat de ansamblul a două metale cu electronegativități diferite, nu și de doar un metal anume, oricât de electronegativ (reducător) ar fi. Faptul a fost demonstrat prin expunerea separată a unor epruvete din fier, respectiv zinc, acțiunii epibiotice a lui Chlorella [132]: în același mediu Knopp, aceeași Chlorella a depus cam aceeași cantitate de biomassă pe fier sau pe zinc
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
aceeași cantitate de biomassă pe fier sau pe zinc, mai precis cu 17,12% mai puțin pe zinc. Rezultatul confirmă pe de o parte indiferența la substrat a foulingului biologic, iar pe de alta - deși parțial - așteptările ca zincul, mai reducător decât fierul, să inducă în stratul laminar un rH mai reducător (v. §3.2.3.3.2) deci inhibitor. Cele observate, în sensul depunerii foulingului biologic independent din punct de vedere calitativ de substrat, arată că nu se poate folosi
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cu 17,12% mai puțin pe zinc. Rezultatul confirmă pe de o parte indiferența la substrat a foulingului biologic, iar pe de alta - deși parțial - așteptările ca zincul, mai reducător decât fierul, să inducă în stratul laminar un rH mai reducător (v. §3.2.3.3.2) deci inhibitor. Cele observate, în sensul depunerii foulingului biologic independent din punct de vedere calitativ de substrat, arată că nu se poate folosi acoperirea integrală cu zinc a suprafeței de protejat, ci este necesară
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
tendința scăderii diferențelor, a datelor experimentale corespunzătoare celor trei variante temporale (fig. 97, 98, 99). Astfel, dacă în stratul laminar corespunzător zonei zincate a epruvetei rH-ul atinge după o zi valoarea de 23,2 (fig. 97), el evoluează spre reducător, unde se stabilizează (19,3 după două zile, respectiv 19,6 după trei zile) (fig. 98, 99). De-a lungul părții nezincate a epruvetei, rH-ul - tot în stratul laminar - evoluează de la o valoare reducătoare în imediata apropiere a zonei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
evidențiat prin oxidarea survenită în stratul laminar deasupra anodului (rH 19,6), respectiv reducerea deasupra metalului de protejat (rH cca. 14); excepția observată la timpul de contact de o zi, în sensul rH-ului de deasupra anodului de sacrificiu mai reducător decât cel de deasupra metalului de protejat (v. fig. 97), susține de asemenea ideea fenomenului de echilibrare metal-mediu, care la acest timp nu s’a realizat încă. Totodată, dacă pentru timpi de contactare între metal și mediu de două și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în condițiile contactului acestuia cu anodul de sacrificiu - ar putea avea o formă sigmoidică (linia întreruptă). Protecția antifouling care are loc în zona proximală zincului (reprezentată de primii 20 mm) se datorează, în contextul experimentului de față, inducerii unui rH reducător, impropriu dezvoltării producătorului primar; efectul antifouling scade pe măsura depărtării de anodul de sacrificiu (v. fig. 93) - fenomen concretizat în mărirea cantității de biomassă depusă pe epruvetă - corespunzător creșterii rH-ului în stratul laminar (v. fig. 99), adică inducerii unor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
dezvoltării producătorului primar (rH > 20). În acest context se poate discuta și anodul de sacrificiu, adică stratul de zinc, pe care s’au observat (v. fig 93, 95) depuneri algale; rH-ul în zona zincată nu se situează în domeniul reducător, prin excelență inhibitor, ci în cel caracteristic părții distale a zonei nezincate a epruvetei (v. fig. 99), relativ oxidant, deci nenociv pentru organismele fotoautotrofe. Contactarea, în condiții similare experimentului de față, a unei epruvete din OL37 cu apă distilată, de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de răcire, asimilația are loc în turnurile de răcire, unde aerarea intensă induce un caracter redox oxidant, iar dezasimilația în instalația deservită și pe traseele de apă de răcire, unde corodarea chimică a fierului induce - în stratul laminar - un rH reducător al mediului. În instalațiile de răcire izolate față de aer (cu ejecție ori cu solă, de exemplu) se manifestă doar procesul spontan de coroziune chimică a metalului având ca rezultat obținerea unui rH reducător al apei de răcire/fluidului termic, fapt
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fierului induce - în stratul laminar - un rH reducător al mediului. În instalațiile de răcire izolate față de aer (cu ejecție ori cu solă, de exemplu) se manifestă doar procesul spontan de coroziune chimică a metalului având ca rezultat obținerea unui rH reducător al apei de răcire/fluidului termic, fapt care inhibă dezvoltarea oricărui producător primar; mai mult, corodarea amintită este doar un fenomen pasager, care durează doar până la stabilirea unui echilibru cu apa. Procesul global poate fi considerat drept o autosterilizare. Având
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
a arătat mai sus, urmărind o lege de tipul prezentat în figura 17. Cu alte cuvinte, inhibiția dezvoltării lor se poate realiza prin deplasarea rH-ului de la optim, în ambele direcții, reducătoare, respectiv oxidantă, însă inegal: o deplasare dată spre reducător este mai nocivă decât deplasarea spre oxidant - în cazul dat - datorită asimetriei dependenței. Complementaritatea dintre cele două feluri de organisme, autotrofe și heterotrofe, se reflectă din punct de vedere al dependenței dezvoltării lor de rrHul mediului în figura 35. Asimetria
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
și heterotrofe, se reflectă din punct de vedere al dependenței dezvoltării lor de rrHul mediului în figura 35. Asimetria celor două dependențe arată că organismele autotrofe acceptă o mai mare deplasare a rH-ului spre oxidant, respectiv acelea heterotrofe spre reducător. Trebuie menționat faptul că organismele monocelulare, a căror celulă se află în contact direct cu mediul, sunt mai puternic influențate de către modificările de rH ale mediului decât acelea superioare, pluricelulare, care sunt înzestrate cu o barieră (epiderma) între organism și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
creează condiții de intensificare a coroziunii chimice a utilajelor deservite. Deplasarea rH-ului la extrema oxidantă, mai dificil de realizat, inhibă total atât producătorul primar cât și consumatorii, dar exacerbează coroziunea chimică. b. Modificarea rH ului apei de răcire spre reducător, deși mai dezavantajoasă din punct de vedere energetic (reducerea este endergonică), inhibă dezvoltarea producătorului primar; faptul că aceste condiții sunt avantajoase pentru consumatori nu constituie un impediment, întrucât substratul nutritiv (producătorul primar) este eliminat. Ca urmare, deplasarea rH-ului apei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
consumatorii, nu este necesară. Mai mult, condițiile reducătoare de mediu inhibă coroziunea chimică a utilajelor deservite, prin satisfacerea condițiilor termodinamice de stabilitate a metalului. în consecință, pentru a obține protecția antifouling, este necesară deplasarea rH-ului apei de răcire spre reducător. Recapitulând, pentru a obține protecția față e foulingul biologic sunt necesare intervenții caracterizate de utilizarea unui caracter redox reducător (rH 10-20) al apei de răcire. Faptul amintit se realizează de la sine în instalațiile de răcire izolate față de aer. Pentru instalațiile
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
termodinamice de stabilitate a metalului. în consecință, pentru a obține protecția antifouling, este necesară deplasarea rH-ului apei de răcire spre reducător. Recapitulând, pentru a obține protecția față e foulingul biologic sunt necesare intervenții caracterizate de utilizarea unui caracter redox reducător (rH 10-20) al apei de răcire. Faptul amintit se realizează de la sine în instalațiile de răcire izolate față de aer. Pentru instalațiile caracterizate prin contactul apei de răcire cu aerul, dezideratul poate fi atins prin mijloace reductive, ca protecția catodică și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
al apei de răcire. Faptul amintit se realizează de la sine în instalațiile de răcire izolate față de aer. Pentru instalațiile caracterizate prin contactul apei de răcire cu aerul, dezideratul poate fi atins prin mijloace reductive, ca protecția catodică și introducerea unor reducători precum hidrazina. Aceste soluții implică însă, în mod firesc, ca oponent al sensului termodinamic, un consum de energie, electrică în primul caz, chimică (desigur mai scumpă, fie numai pentru faptul că producerea substanțelor purtătoare a ei necesită exploatarea unor tehnologii
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
introduse în sistem în mod continuu. în acest cadru, o notă aparte o necesită soluția adăugării în apa de răcire a biocizilor. Or, s’a demonstrat supra că biocizii utilizați în prezent au același mecanism de acțiune (crearea unui rH reducător în apa de răcire). Ca substanțe reducătoare, ei sunt consumați prin oxidare la nivelul turnului de răcire și, întrucât este ignorată necesitatea compensării continue a biocidului oxidat, soluția nu este eficientă. Mai mult, se pune problema protecției mediului, context în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]