697 matches
-
de potasiu, acetonitrilul, cisteina, acidul tioglicolic [23], toate cu caracter reducător. Totodată, ea este inhibată de către iod - oxidant -, fapt 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
figura 20, adică cu rH-ul optim în domeniul oxidant. Dimpotrivă, chimozina este inactivată lent sub influența bazelor slabe și rapid în mediu puternic acid [23] ceea ce, prin același raționament, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
și, printr’o cale directă sau indirectă, se ajunge la starea de oxidare finală f (evident, sensul ascendent al exemplului este propriu așa-numitului catabolism, prin care organismele heterotrofe obțin energie, respectiv acelea autotrofe folosesc în scopul asigurării energetice produșii reducători sintetizați de ele însele; pentru cazul anabolismului, propriu exclusiv organismelor autotrofe, proces prin care energia primară este fixată sub formă chimică, este caracteristic un sens descendent). Calea urmată depinde de rH-ul mediului de reacție - la nivel celular pentru enzimele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sub cel - calitativ - al secreției de substanțe corosive sau potențial corosive. Amintim acum, referitor la paragraful anterior că, dintre cei patru compuși menționați acolo, doar acidul lactic poate fi incriminat de o coroziune chimică (interesant este faptul că în domeniul reducător - propriu lui - acel Bacillus subtilis provoacă coroziune, în subsidiar desigur, dar sub rezerva că un autotrof oarecare - care de fapt nu poate trăi în acele condiții - îi va furniza nu atât energia cât condițiile optime viețuirii lui pe termen lung
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 inversă (fig. 35). Temperatura ambiantă poate modifica efectul substanței bioactive. Pentru a explica aceasta, se face apel la dependența de temperatură a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în bună măsură similar aceluia al plantelor superioare. Astfel, Chlorella realizează în urma fotosintezei reducerea nitraților din mediu la nitriți, comportament similar plantelor superioare; de altfel, ca și la plantele superioare, produșii finali ai metabolismului azotului 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
57] sau compușii organici oxidați de azot precum urații [57]. în schimb, sursele de azot aminic cum ar fi proteinele, precum peptona, sunt favorabile algelor în raport cu cele reprezentate de aminoacizi, precum asparagina [56], fapt explicabil știind că aminoacizii sunt mai reducători decât proteinele. La plantele superioare nici nu poate fi vorba de asimilarea azotului aminic. Toate acestea pledează spre utilizarea de către alge a unui metabolism fotoautotrof, ca și plantele superioare, însă păstrând în rezervă și rudimente ale unui metabolism heterotrof, caracteristic
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
a fi îndeplinite sunt cu atât mai dificile cu cât algele sunt mai puțin specializate decât plantele superioare, ele având și posibilitatea abordării unui metabolism heterotrof; acest fapt împinge condițiile redox de mediu necesar a fi modulate spre domeniul extrem reducător, fapt ce pune sub semnul întrebării modularea rH-ului în massa apei de răcire (v. §3.2.3.1) ca metodă acceptabilă de combatere a foulingului biologic. 2.2.2.3.3. Implicații ale rH-ului în fiziologia animală Faptul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
a mediului intern. Ca urmare, în ceea ce privește fiziologia animală, noțiunea se poate aplica la orice proces, dar ca relație a organului/celulei cu mediul interstițial („mediul intern“). Din acest punct de vedere, tipic este metabolismul dezasimilator, caracterizat printr’un rH optim reducător [60]. Limitele acceptate de variație ale rH-ului sunt specifice fiecărei specii sau chiar fiecărui organ [29]. Astfel, s’a constatat că mormolocii nu se metamorfozează decât în limite restrânse de rH, variațiile acestuia putând accelera sau întârzia metamorfoza [28
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
că odată cu creșterea rH-ului unei soluții lungimea de undă a luminii absorbite scade (fig. 46 [74]). Cu alte cuvinte, un mediu mai oxidant absoarbe o lumină cu lungime de undă mai mică și, prin urmare, cu un efect mai reducător. Din observațiile noastre experimentale, λ scade la creșterea pH, deci la un rH mai reducător. În dorința de a oferi un argument experimental pentru existența unui fenomen de modulare redox exercitat de radiațiile electromagnetice, dar și pentru a decela unele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
46 [74]). Cu alte cuvinte, un mediu mai oxidant absoarbe o lumină cu lungime de undă mai mică și, prin urmare, cu un efect mai reducător. Din observațiile noastre experimentale, λ scade la creșterea pH, deci la un rH mai reducător. În dorința de a oferi un argument experimental pentru existența unui fenomen de modulare redox exercitat de radiațiile electromagnetice, dar și pentru a decela unele particularități, [75] a efectuat un experiment în care apa distilată a fost supusă influenței radiației
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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]