874 matches
-
catodică, cu concentrație anionică mare, apare reducerea. Este vorba în principiu de concentrații care stimulează, la limită - a metalului în zona anodică, respectiv a anionului în zona catodică -, procesele caracteristice - de ionizare în zona anodică, respectiv de reducere în zona catodică. Cele două fluxuri ionice contrare, de H+ și OH-, se neutralizează reciproc astfel încât apare necesarmente un transfer al apei din zona anodică în cea catodică, cu o conotație izoosmotică (fig. 67). Că ambii produși de reacție finală, hidroxidul și sarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în zona catodică -, procesele caracteristice - de ionizare în zona anodică, respectiv de reducere în zona catodică. Cele două fluxuri ionice contrare, de H+ și OH-, se neutralizează reciproc astfel încât apare necesarmente un transfer al apei din zona anodică în cea catodică, cu o conotație izoosmotică (fig. 67). Că ambii produși de reacție finală, hidroxidul și sarea, pot fi insolubile sau doar unul, nu face decât să îngroașe, prin material abiotic, stratul de fouling, adică să amplifice efectele foulingului biologic, generând și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
trecerea sulfurii în hidroxid: La catod, hidrogenul este consumat de către heterotrof, evident prin oxidare la apă, având drept consecință reducerea unui sulfat - de Fe ori altceva - aflat în soluție la sulfură, sursa de S2- pentru consumul Fe2+ de la anod. Procesul catodic este astfel stimulat, atât prin consumul biologic de H, cât și prin acela chimic de S2-. Este evident că heterotroful nu poate epuiza sursa sa de energie (hidrogenul) doar pentru a închide un bilanț; nevoile sale vitale - am arătat anterior
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fi decât unul oxidant, Fe2+ se oxidează la Fe3+ (ca și cationul legat de sulfat dacă el este ambivalent): 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
că în domeniile de rH extreme, dezvoltarea organismelor este complet inhibată. Este evident că, pentru scopul cercetării de față, ambele variante care implică aplicarea unei diferențe de potențial electric, adică polarizarea pozitivă sau negativă a apei (în spațiul anodic, respectiv catodic) sunt benefice. Însă, din motive de stabilitate termodinamică a metalului, vom prefera polarizarea negativă. Un experiment efectuat în acest scop a arătat că, prin electrizare negativă, rH-ul apei poate ajunge chiar la valoarea 15, într’un timp foarte scurt
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
84) [130]. Remanența observată este utilă în sensul că tratamentul apei se poate face undeva pe traseu, într’un dispozitiv adecvat, nu pe întregul traseu. Un dispozitiv pentru aceasta este prezentat principial în figura 85, unde apa circulă prin spațiul catodic, spațiul neutru și anodic găzduind doar un foarte redus debit - de altfel purjat - de natură să asigure doar închiderea circuitului electric. Poziția diafragmei trebuie situată la o treime din distanța interelectrodică de catod, fapt ce, considerând gradientul de rH (v.
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
combatere a foulingului biologic (v. fig. 85), plasarea diafragmei foarte aproape de catod (8% din distanța catod-anod, conform zonei lipsite de alge evidențiată de figura 87), cu mărirea corespunzătoare a volumului dispozitivului sau reducerea debitului ca urmare a micșorării volumului compartimentului catodic, deci limitarea aplicării acestei metode. 3.2.3.2. Modificarea rH-ului în stratul laminar Această modalitatea de control a foulingului biologic se bazează pe împiedicarea fenomenului de epibioză, dezvoltarea organismelor pe substraturi solide; conform [78], organismele alcătuitoare ale foulingului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
biologică și constructivă implicate. 3.2.3.2.1. Verificarea experimentală de principiu [132] într’o instalație experimentală capabilă a reproduce condițiile concrete dintr’o instalație industrială, s’a putut [8] observa o depunere de alge pe o epruvetă neprotejată catodic, după doar două zile; pe epruveta protejată catodic s’au observat doar depuneri neaderente de săruri, fenomen de altfel firesc. După o săptămână de la începerea experimentului, pe epruveta neprotejată au apărut zone de rugină. Situația descrisă s’a menținut și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
1. Verificarea experimentală de principiu [132] într’o instalație experimentală capabilă a reproduce condițiile concrete dintr’o instalație industrială, s’a putut [8] observa o depunere de alge pe o epruvetă neprotejată catodic, după doar două zile; pe epruveta protejată catodic s’au observat doar depuneri neaderente de săruri, fenomen de altfel firesc. După o săptămână de la începerea experimentului, pe epruveta neprotejată au apărut zone de rugină. Situația descrisă s’a menținut și accentuat pe tot parcursul experimentului. Diferențele dintre epruveta
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ar invoca crearea unor condiții diferite în două incinte diferite, dar imposibilitatea obținerii de condiții diferite în aceeași incintă. Dacă într’o soluție Knopp, însămânțată cu alge din genul Chlorella, de exemplu, se plasează două epruvete din OL, una protejată catodic, iar alta nu, se poate observa chiar foarte devreme (fig. 91) diferențe de comportare nete deja după o zi de experiment - când se observă depuneri de alge și rugină pe epruveta neprotejată, respectiv depuneri slabe, neaderente, de săruri pe epruveta
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
față de zona înconjurătoare (pe sticlă, deci în locul în care n’au existat degajări de gaze care să înlăture depunerile de săruri), unde apar doar depuneri neaderente de săruri. Nu s’a observat nici o urmă de rugină. Efectul protector al polarizării catodice se extinde în timp și asupra zonelor limitrofe, concluzie ce derivă din depunerea de alge mult mai intensă în jumătatea din incintă aferentă epruvetei neprotejate, deși agitarea a creat o omogenizare permanentă a soluției. Cu alte cuvinte, indiferent de modul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
omogenizare permanentă a soluției. Cu alte cuvinte, indiferent de modul cum este aplicată, simpla protecție față de fouling a metalului în totalitate, iar pentru zona învecinată o protecție parțială. Alte experimente, disponibile în [8] demonstrează că protecția antiepibiotică exercitată de polarizarea catodică este mai puternică decât protecția anticorosivă. Ca urmare, metoda de calcul specifică/clasică pentru protecția catodică rămâne valabilă după înmulțirea cu un coeficient - care rezultă din raportul suprafețelor protejate anticorosiv, respectiv antiepibiotic - (0,52 în cazul lui Chlorella) a termenului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fouling a metalului în totalitate, iar pentru zona învecinată o protecție parțială. Alte experimente, disponibile în [8] demonstrează că protecția antiepibiotică exercitată de polarizarea catodică este mai puternică decât protecția anticorosivă. Ca urmare, metoda de calcul specifică/clasică pentru protecția catodică rămâne valabilă după înmulțirea cu un coeficient - care rezultă din raportul suprafețelor protejate anticorosiv, respectiv antiepibiotic - (0,52 în cazul lui Chlorella) a termenului εs din relația de calcul unde: Is - intensitatea curentului în punctul de legătură/aplicare a potențialului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cea mai înepărtată de catod. Prezența acestor larve nu trebuie să ne mire, apa de canal fiind purtătoarea ouălor; important este faptul că ele au găsit condiții optime de dezvoltare, anume în zona cuvei cea mai puțin influențată de protecția catodică aplicată. Este evident că în sistemul industrial, cu un coeficient de deschidere față de mediul exterior cu mult mai mare și un timp de existență de asemenea cu mult mai mare (ani), biocenoza formată nu numai că confirmă observația de mai
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
existență de asemenea cu mult mai mare (ani), biocenoza formată nu numai că confirmă observația de mai sus, dar devine mult mai complexă. Cu alte cuvinte, nimic nou sub Soare și, propunerea lui Davy din 1824 [133] referitoare la protecția catodică față de coroziunea abiotică, rămâne valabilă și față de efectele corosive ale foulingului biologic, fapt care nu face altceva decât să sublinieze unitatea lumii materiale: în fond, aceleași fenomene se reiau la diferite niveluri de organizare a materiei, putându-ne aștepta - la
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
-ne aștepta - la modul concret - la o coroziune electrochimică, dar și la una biologică, care se manifestă similar și se combate - în consecință - similar. Această remarcă ne face să ne gândim și la utilizarea în combaterea foulingului biologic a protecției catodice cu anod de sacrificiu, dedicându-i atenția necesară. 3.2.3.3. Modificarea rH-ului în stratul laminar prin polarizare catodică cu anod de sacrificiu [132] în spiritul secțiunii de față, protecția catodică cu anod de sacrificiu nu este destinată
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în consecință - similar. Această remarcă ne face să ne gândim și la utilizarea în combaterea foulingului biologic a protecției catodice cu anod de sacrificiu, dedicându-i atenția necesară. 3.2.3.3. Modificarea rH-ului în stratul laminar prin polarizare catodică cu anod de sacrificiu [132] în spiritul secțiunii de față, protecția catodică cu anod de sacrificiu nu este destinată protecției unei piese metalice prin contactul acesteia cu un strat metalic mai electronegativ sau prin legătura electrică cu un anod mai
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
utilizarea în combaterea foulingului biologic a protecției catodice cu anod de sacrificiu, dedicându-i atenția necesară. 3.2.3.3. Modificarea rH-ului în stratul laminar prin polarizare catodică cu anod de sacrificiu [132] în spiritul secțiunii de față, protecția catodică cu anod de sacrificiu nu este destinată protecției unei piese metalice prin contactul acesteia cu un strat metalic mai electronegativ sau prin legătura electrică cu un anod mai electronegativ situat în același mediu corosiv, precum preconizează soluția clasică; pe noi
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sistem deschis, cum este orice sistem biologic, iar pe de alta a răspunsului unui proces biologic și la alți factori - mulți încă necunoscuți - decât aceia la care răspunde un proces chimic, cum este coroziunea propriu-zisă. Ca și în cazul polarizării catodice cu sursă exterioară de curent, utilizată ca principiu în §3.2.3.2, unde pe catod au apărut depuneri neaderente de săruri, zona zincată a suferit același fenomen (v. fig. 93), detaliat în figura 95. Depunerea de alge a avut
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
la modificarea (dimensională) zonei protejate adiacente, ci doar existența unei interfețe Zn-Fe). 3.2.3.3.2. Profilul rH-ului în stratul laminar [134] Este evident că, pentru a putea argumenta cele arătate privind protecția antifouling pe baza utilizării protecției catodice cu anod de sacrificiu, este necesar a demonstra existența în stratul laminar a unui gradient de rH în raport cu distanța față de anod. Ar fi nevoie, pentru aceasta, de eperimentul descris în continuare. Dispozitivul experimental (fig. 96) cuprinde o cuvă din material
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
răcire, prin dispozitivul adecvat (fig. 85), conduce la o „sterilizare“ a ei însă, în stratul laminar adiacent electrozilor, în particular al catodului, coexistă și modularea în stratul laminar. Tot astfel, în cazul modulării rH-ului în stratul laminar prin polarizarea catodică a zonelor predispuse foulingului biologic, condițiile improprii de rH asigurate timp îndelungat există doar în stratul laminar al acestor zone, condiție suficientă însă pentru a obliga celulele algale să evite acest spațiu, care astfel devine „steril“. Dar, în restul massei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în condițiile în care ei sunt în contact direct cu aerul, dar și cu solul implicit și cu apa, nu este recomandabil. Din acest punct de vedere, utilizarea metodelor bazate pe modularea fizică a rH ului apei de răcire (protecția catodică cu sursă exterioară de curent, de exemplu) este de preferat, efectul inhibitor asupra foulingului fiind manifestat exclusiv în zona protejată și doar atâta timp cât sistemul beneficiază de aport de energie electrică. Rezolvarea, pentru instalațiile de răcire caracterizate prin contactul apei de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
răcire este însă determinată de rațiuni economice. În condițiile unui sistem deschis nu se poate pune decât problema împiedicării depunerii foulingului biologic în zonele predispuse la aceasta, necombătându-l însă direct. Faptul se poate realiza, conform celor arătate, prin polarizarea catodică a zonelor predispuse și, în funcție de accesibilitatea la utilajul/subansamblul de protejat, se poate adopta una dintre variantele încercate în principiu: polarizarea cu curent exterior sau cu anod de sacrificiu. Ca o paranteză, se poate aminti faptul că protecția antiepibiotică oferită
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
eucariot - organism cu nucleu celular tipic, izolat prin membrană celulară, ulterior evolutiv procariotului eutrofizare - stadiu tardiv în evoluția unui biotop acvatic, caracterizat prin acumularea de nutrienți minerali sau/și organici εM − potențial de electrod εs - potențial al metalului de protejat (catodic) în raport cu mediul corosiv F - constanta lui Faraday, 96.500 C feed back - contracararea unei deveniri a unui sistem prin intervenția compensatorie a unor factori intrinseci acestuia dar consecutivi acțiunii altor factori, proprii (direct) acelui sistem, în scopul menținerii unei homeostazii
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]