793 matches
-
de zone cu aerare diferențiată în urma aderării zonale, deci neuniforme, a organismelor pe metal, accesul oxigenului fiind astfel diferențiat [16]; 5 - promovarea de procese de transfer prin membrană, aceasta fiind constituită din stratul/pelicula de organisme, care separă o fază reducătoare (metalul) de una oxidantă (mediul); întotdeauna migrarea prin membrane a cationilor are loc dinspre faza reducătoare spre cea oxidantă [17]; 6 - repetarea unui ciclu pasivizare- depasivizare în urma oscilațiilor de rH al mediului, proprii activității unei biocenoze, caracter permanent și mai
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fiind astfel diferențiat [16]; 5 - promovarea de procese de transfer prin membrană, aceasta fiind constituită din stratul/pelicula de organisme, care separă o fază reducătoare (metalul) de una oxidantă (mediul); întotdeauna migrarea prin membrane a cationilor are loc dinspre faza reducătoare spre cea oxidantă [17]; 6 - repetarea unui ciclu pasivizare- depasivizare în urma oscilațiilor de rH al mediului, proprii activității unei biocenoze, caracter permanent și mai ales esențial al foulingului biologic [18]. Dintre aceste 6 tipuri de facilitare a mecanismului coroziunii, unele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
continuu (energia solară), fie una fosilă care a fixat starea energetică a Pământului dintr’o epocă trecută, deci mai bogată în energie, dar nu ca rezultat al unor procese biotice, ci al unora abiotice, din care au rezultat roci/substanțe reducătoare. Energia secundară este, evident, chimică și provine prin prelucrarea, de către organisme autotrofe, a energiei primare. Organismele autotrofe, adică acelea care folosesc pentru întreținerea vieții lor o formă primară de energie sunt, la rândul lor, după felul energiei primare folosite: − fotoautotrofe
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
utilizează în scop energetic substanțe anorganice reduse (sulf, tiosulfați, sulfiți, respectiv săruri de Fe2+ ori Mn2+), pe care le oxidează. Organismele heterotrofe, adică acelea ce folosesc pentru întreținerea vieții lor o formă secundară de energie, evident chimică, anume substanțe organice reducătoare produse în prealabil de către autotrofe (bacterii, fungi, protozoare, briozoare, nematode, moluște) constituie o categorie unică. Ceea ce este însă specific organismelor și determinat, nu facilitat, de prezența acestora în instalațiile tehnologice, prin aderarea la pereți, este manifestarea și a altor fenomene
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
vedere cantitativ, în cadrul acelor domenii rata transferului depinzând direct (alură gaussiană) de rH-ul fazei acceptoare. Ambele aspecte sunt exemplificate de figura 19 [21]. O altă observație se referă la faptul că în general cationii traversează membranele semipermeabile dinspre faza reducătoare spre cea oxidantă [22]; procesul poate fi considerat ca o manifestare a procesului termodinamic spontan de entropizare în sisteme închise: cationul, negentropic în raport cu anionul, părăsește mediul negentropic (reducător) pentru unul entropic (oxidant). 2.2.2.2. Implicații ale rH-ului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
care limitează intervalul activ de rH și spre domeniul oxidant, rezultând astfel o valoare rH optimă (rH0) specifică, situată în domeniul reducător. Din contră, lecitinaza B necesită un pH optim 4 (caracteristic mediilor oxidante [7]), dar este inactivată de cianuri (reducătoare) [23], comportare traductibilă într’un rH0 plasat în domeniul oxidant. Ureaza este inactivată de fluoruri, halogeni, chinone și apă oxigenată - cu efect oxidant asupra mediului de reacție -, dar și de formaldehidă - reducătoare − [23], ceea ce indică de asemenea existența unui rH
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mediilor oxidante [7]), dar este inactivată de cianuri (reducătoare) [23], comportare traductibilă într’un rH0 plasat în domeniul oxidant. Ureaza este inactivată de fluoruri, halogeni, chinone și apă oxigenată - cu efect oxidant asupra mediului de reacție -, dar și de formaldehidă - reducătoare − [23], ceea ce indică de asemenea existența unui rH optim, încă, unul plasat în domeniul neutru. Pepsina acționează în medii puternic acide, având optimul de activitate la pH 1,5-2, pentru ca la pH 6,8 să fie inactivată ireversibil [23]. Ținând
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
conduce la dependența din figura 21, cu optimul în domeniul reducător. Catalaza este inactivată la un pH în jurul valorii 3 [23], deci de un oxidant; inactivarea survine și în prezența acidului cianhidric, hidrogenului sulfurat sau hidroxilaminei [23], deci în medii reducătoare (faptul că în primul caz este vorba de o inactivare ireversibilă, iar în al doilea de una reversibilă [23] implică și fenomene paralele, cum ar fi denaturarea proteinelor). Aceste fapte conduc, ca și în cazul precedent, la dependența de tipul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ca și în cazul precedent, la dependența de tipul celei din figura 21. Autorul atât de des citat ([23]) emite chiar o regulă generală conform căreia enzimele sunt inactivate de medii net acide sau alcaline, cu alte cuvinte oxidante, respectiv reducătoare, ceea ce presupune existența în interiorul acestui interval a valorilor rH optime. Conform unui concept cu similitudini în principiul Le Châtelier, enzimele care catalizează reacții de reducere (precum proteoliza) sunt stimulate de medii de reacție caracterizate de valori rH oxidante, în cadrul unui
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
reducere (precum proteoliza) sunt stimulate de medii de reacție caracterizate de valori rH oxidante, în cadrul unui virtual succesor proces de neutralizare redox între produsul de reacție și mediu, respectiv acelea care promovează reacții de oxidare (precum condensarea aminoacizilor), de medii reducătoare. Faptul este susținut, în afară de logică, tot prin date indirecte din literatură. Anume: pectinaza desface legăturile dintre resturile de acid galacturonic, punând în libertate substanțe reducătoare, dar la un pH optim de 3-3,5 [23]; cu alte cuvinte, manifestarea sa reducătoare
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
reacție și mediu, respectiv acelea care promovează reacții de oxidare (precum condensarea aminoacizilor), de medii reducătoare. Faptul este susținut, în afară de logică, tot prin date indirecte din literatură. Anume: pectinaza desface legăturile dintre resturile de acid galacturonic, punând în libertate substanțe reducătoare, dar la un pH optim de 3-3,5 [23]; cu alte cuvinte, manifestarea sa reducătoare este proprie unui rH optim oxidant. În virtutea celor de mai sus se poate vorbi, în globalitatea fenomenului enzimatic, de dezvoltarea unei dependențe de tip Gauss
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
reducătoare. Faptul este susținut, în afară de logică, tot prin date indirecte din literatură. Anume: pectinaza desface legăturile dintre resturile de acid galacturonic, punând în libertate substanțe reducătoare, dar la un pH optim de 3-3,5 [23]; cu alte cuvinte, manifestarea sa reducătoare este proprie unui rH optim oxidant. În virtutea celor de mai sus se poate vorbi, în globalitatea fenomenului enzimatic, de dezvoltarea unei dependențe de tip Gauss a activității enzimatice de rH-ul mediului de reacție. Motiv pentru care [7] a experimentat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
redox al biosintezei microbiene Procesele biosintetice în general, nu doar acelea care se manifestă ca dezvoltare a microorganismelor, sunt condiționate pe lângă aportul net de energie sub formă de acid adenozin-5-trifosforic (ATP), substanța macroergică celulară, de o „nevoie variabilă de putere reducătoare“, corelată în fapt cu diferența dintre starea de oxidare a nutrienților și cea a produșilor finali de biosinteză [32]. Este vorba deci de existența unui rH optim, fiind evident că depășirea acestuia atât în direcția reducătoare cât și în cea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
nevoie variabilă de putere reducătoare“, corelată în fapt cu diferența dintre starea de oxidare a nutrienților și cea a produșilor finali de biosinteză [32]. Este vorba deci de existența unui rH optim, fiind evident că depășirea acestuia atât în direcția reducătoare cât și în cea oxidantă diminuează nivelul biosintetic. Noțiunea de rH optim se poate aplica deci nu numai în legătură cu dezvoltarea - în fond rezultat al unor procese biosintetice - microorganismelor, dar și în legătură cu diferite fațete ale metabolismului, cum ar fi biosinteza și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
organisme (autotrofe, respectiv heterotrofe) însă, această noțiune își pierde caracterul de constantă, devenind o funcție de nivelul evolutiv al speciilor componente. Atât pentru autotrofe, cât și pentru heterotrofe, sensul dependenței este același, dar plecând de la valori de origine diferite, mai mici (reducătoare) pentru heterotrofe, respectiv mai mari (oxidante) pentru autotrofe, iar sensul este mărirea valorii rH optime pe măsura avansării în evoluție, ca o reacție compatibilizatoare la sensul oxidativ în care a evoluat mediul terestru [40]. rH-ul optim este o valoare
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
la o sursă de energie exterioară ecosistemului. în acest sens, fotoautotrofele - plantele în accepțiunea curentă a termenului - folosesc energia solară; cealaltă categorie, chemoautotrofele, de regulă microorganisme, folosesc o sursă de energie doar aparent internă ecosistemului, mai precis biotopului, adică substanțele reducătoare (anorganice, precum H2S, sulfiți etc., respectiv organice, precum petrolul); aparența rezidă în faptul că acea substanță reducătoare este de fapt o „conservă“ de energie solară, evident exterioară ecosistemului, „fosilă“ a unor epoci anterioare utilizării. Independența energetică a autotrofelor face ca
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
folosesc energia solară; cealaltă categorie, chemoautotrofele, de regulă microorganisme, folosesc o sursă de energie doar aparent internă ecosistemului, mai precis biotopului, adică substanțele reducătoare (anorganice, precum H2S, sulfiți etc., respectiv organice, precum petrolul); aparența rezidă în faptul că acea substanță reducătoare este de fapt o „conservă“ de energie solară, evident exterioară ecosistemului, „fosilă“ a unor epoci anterioare utilizării. Independența energetică a autotrofelor face ca acestea să aibă capacitatea reală - căci și heterotrofele pot investi parte din energia preluată de la autotrofe în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sens - de a modela mediul după „dorință“, de a materializa în cea mai mare măsură principiul biunivocității relației organism-mediu. Detalierea termenului „modelare“ face obiectul paragrafului de față. Toate organismele folosesc pentru susținerea proceselor fiziologice energia chimică fixată în substanțe organice reducătoare. Spre deosebire de organismele heterotrofe, sediul acestui unic proces (de fapt, chiar organismele heterotrofe sunt capabile a realiza, dar în foarte mică măsură, un proces de asimilație, ca o consecință a unui mecanism de protecție față de radiația electromagnetică, folosind în acest scop
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
circadian melaninăOX-melaninăRED, transformă energia radiativă absorbită în energie chimică [41] sau/și o folosește pentru însăși formarea melaninei din precursori organici oxidați [42]), denumit dezasimilație, organismele autotrofe îl dublează cu procesul de asimilație, care constă în producerea de substanță organică reducătoare din substanță anorganică oxidată prin aport de energie primară, preluată de la sursa de energie exterioară ecosistemului. Echilibrul asimilație- dezasimilație este deplasat în favoarea asimilației, astfel încât există un excedent de substanță organică reducătoare, din care o parte este stocată - evident într’o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de asimilație, care constă în producerea de substanță organică reducătoare din substanță anorganică oxidată prin aport de energie primară, preluată de la sursa de energie exterioară ecosistemului. Echilibrul asimilație- dezasimilație este deplasat în favoarea asimilației, astfel încât există un excedent de substanță organică reducătoare, din care o parte este stocată - evident într’o formă greu accesibilă altor organisme, formă obținută prin simpla modificare a caracterului redox ca urmare a unei polimerizări (în cazul ozelor), policondensări (în cazul aminoacizilor) sau esterificări (în cazul acizilor grași
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
dată concret/natural, se referă la efectul reductiv exercitat de o plantă (perenă, deci cu un efect potențat) asupra solului (fig. 33); efectul reductiv maxim se manifestă în zona de maximă dezvoltare radiculară, ca o dovadă a secreției de substanță reducătoare, efect ce se pierde pe măsura îndepărtării de plantă, ca și în proximitatea - neparticipantă la explorarea, prin rădăcini, a solului - trunchiului [46]. În atari circumstanțe, întotdeauna organismul fotoautotrof prezent într’un biotop oarecare induce reducerea acestuia. Putem lua în discuție
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
autotrofe suportă mai ușor modificările rH ului mediului spre domeniul oxidant, în acord cu afirmația privind rH-ul tisular relativ oxidant al plantelor [48-50], dar și cu un principiu, similar celui al lui Le Châtelier, conform căruia producția de substanță reducătoare - caracteristică plantei - implicit dezvoltarea plantei, este stimulată de un mediu oxidant, capabil în ultimă instanță chiar de neutralizarea substanței, pe când mediul reducător induce un „feed back“ asupra sintezei substanței reducătoare. În cazul microorganismelor heterotrofe, alura dependenței Efect = f(rH) este
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
celui al lui Le Châtelier, conform căruia producția de substanță reducătoare - caracteristică plantei - implicit dezvoltarea plantei, este stimulată de un mediu oxidant, capabil în ultimă instanță chiar de neutralizarea substanței, pe când mediul reducător induce un „feed back“ asupra sintezei substanței reducătoare. În cazul microorganismelor heterotrofe, alura dependenței Efect = f(rH) este inversă (fig. 35). Temperatura ambiantă poate modifica efectul substanței bioactive. Pentru a explica aceasta, se face apel la dependența de temperatură a rH-ului optim (v. §2.2.2.3
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
îi sunt alcalini [56], deci reducători [7]. Reducerea nu este însă prea avansată, ea nedecurgând nici măcar până la NH3 [56]. Dacă sursele de nitrat, nitrit și amoniac (sub formă de carbonat de amoniu) sunt tolerate bine de către alge [56], ureea, mai reducătoare prin grupele −NH2 pe care le posedă, le este nefavorabilă [56]. Plantele superioare însă, tolerează azotul numai în forme de oxidare superioare ca nitratul [57] sau compușii organici oxidați de azot precum urații [57]. în schimb, sursele de azot aminic
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
rezervă și rudimente ale unui metabolism heterotrof, caracteristic strămoșilor/predecesorilor filogenetici, în special pentru situațiile în care fotosinteza nu poate avea loc sau devine (cantitativ) insuficientă. Ca urmare, este de așteptat ca valoarea optimă a rH-ului să fie mai reducătoare decât în cazul plantelor superioare, însă dependența de rH-ul mediului a dezvoltării algelor, respectiv a plantelor superioare să aibă aceeași alură (ramura reducătoare mai abruptă decât aceea oxidantă). Conform [56], algele sunt capabile să utilizeze și zaharurile − și la
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]