1,487 matches
-
date) de tipul unei oscilații amortizate (fig. 50). Este sigur că o astfel 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de confluență/comună (2) între zona tehnologică propriu zisă și mediul exterior devine sediul potențial al unor procese hibride, cu elemente caracteristice celor două medii, tehnologic, respectiv exterior. Așa cum se vede din figura 52, zona comună este și sediul unui gradient al influenței reciproce între procesele specifice mediului exterior (3), respectiv tehnologic. Pentru că în mediul exterior predomină procesele biologice, zona de confluență va deveni un hibrid biochimic, biofizic, după cum procesul tehnologic este chimic ori de altă natură, de exemplu (termo)energetic
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
asigurate tocmai de atacul metalului de către acești acizi. Unii fungi, precum Aureobasidium boleyi, Caniothrium fuckelli, Phialophora mustea, Plectosphaerella cucumeris, Robillarda sessilis și o drojdie, Ctyptococcus albidus sunt capabile a oxida manganul [85]. Sunt valabile și mecanismele bazate pe aerarea diferențiată, gradientul de concentrație și membranar (v. §2.3.4.4.4, 2.3.4.4.1). Mecanismul bazat pe modularea redox a mediului (v. §2.3.4.4.2) poate fi de asemenea considerat în cazul prezenței unor ciuperci care secretă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ciupercilor (v. §2.3.2.2.1.2). Protozoarele nu sunt cunoscute ca generatoare de substanțe corosive. Contribuția protozoarelor este deci cea foulingogenă, cu efectele aferente unor mecanisme de coroziune bazate pe aerarea diferențiată (v. §2.3.4.4.3), gradient de concentrație (v. §2.3.4.4.4), modulare redox (v. §2.3.4.4.2), membrană (v. §2.3.4.4.1). Protozoarele modifică însă, ca urmare a metabolismului, rH-ul mediului, evident în sens oxidativ. Ca organisme heterotrofe
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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. §2.3.4.4.3) și gradient de concentrație (v. §2.3.4.4.4). Alte date privind briozoarele sunt prezentate rezumativ în tabelul 6. 2.3.2.2.1.5. Animalele superioare Este extrem de dificil a discuta această categorie de organisme, pentru simplul motiv al variabilității
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cu cât forma disponibilă a Fe2+ este mai reducătoare (oxid, respectiv sulfură) la o cantitate echivalală de Fe2+. Proveniența sărurilor reduse de Fe poate fi datorată aceluiași organism, în urma exercitării pasive a unor mecanisme de coroziune bazate pe aerarea diferențiată, gradientul de concentrație, membrană (consecutive constituirii foulingului biologic), atac chimic (v. CO2 format la oxidarea FeCO3, respectiv H2SO4 de la oxidarea FeS; faptele ar sugera o consecință „catalitică“ asupra oxidării Fe a prezenței organismului în proximitatea metalului în cazul CO2, respectiv a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
care se întind pe suprafața substratului [83]. Efectul prezenței lichenilor ca generator de coroziune, se datorează în primul rând unui mecanism chimic, mai ales pe suprafețele exterioare expuse aerului. Lichenii acvatici pot provoca coroziune și prin mecanismele membranar, aerare diferențiată, gradient de concentrație, nu și prin mecanismul biocenotic și enzimatic. O consecință a existenței potențiale a lichenilor, implicit importanta lor agresiune corosivă, constă în faptul că ei se pot reconstitui oricând din algele și ciupercile existente în foulingul biologic. 2.3
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 în apropierea microorganismelor, orientate chemotactic [85], mai ales în condițiile existenței unui gradient de concentrație în spațiul adiacent interfeței solid- lichid, gradient certificat de un proces precedent, de adsorbție a unor molecule, de regulă proteice [85]. O a doua etapă este consolidarea adeziunii, inițial fizico-chimică, printr’un „liant“ polizaharidic care asigură, pentru Streptococcus
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
2) - ar putea fi benefică pentru protecția antifouling. Această primă etapă în instalarea foulingului biologic este una activă, materializată în apropierea microorganismelor, orientate chemotactic [85], mai ales în condițiile existenței unui gradient de concentrație în spațiul adiacent interfeței solid- lichid, gradient certificat de un proces precedent, de adsorbție a unor molecule, de regulă proteice [85]. O a doua etapă este consolidarea adeziunii, inițial fizico-chimică, printr’un „liant“ polizaharidic care asigură, pentru Streptococcus mutans de exemplu, adeziunea chiar pe sticlă. Evident, adeziunea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 două categorii de apă amintite, astfel încât gradientul redox se amplifică sau, cel puțin, se menține susținând, ca forță motoare, transferul ionilor metalici spre massa apei. Se poate pune problema epuizării ionilor metalici din faza adiacentă metalului, ca și oxidarea acestei faze, prin echilibrarea, în urma transferului, cu aceea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cu particularități specifice în ceea ce privește relația cu mediul - implicit consumul și/sau producția de oxigen -, conduce la apariția a tot atâtea zone aflate în condiții diferite, la nivelul metalului; aceste zone devin polii unor microelemente galvanice), acestea conducînd la apariția de gradiente de concentrație ale acceptorilor, respectiv donorilor de electroni [16], adică gradiente de rH. 2.3.4.4.4. Mecanismul gradient de concentrație O pilă galvanică se realizează (cuprinde) din doi electrozi diferiți ca potențial de electrod. Chiar de natură identică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
producția de oxigen -, conduce la apariția a tot atâtea zone aflate în condiții diferite, la nivelul metalului; aceste zone devin polii unor microelemente galvanice), acestea conducînd la apariția de gradiente de concentrație ale acceptorilor, respectiv donorilor de electroni [16], adică gradiente de rH. 2.3.4.4.4. Mecanismul gradient de concentrație O pilă galvanică se realizează (cuprinde) din doi electrozi diferiți ca potențial de electrod. Chiar de natură identică (calitativ) fiind, potențialul lor poate diferi dacă concentrația electrolitului adiacent este
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
zone aflate în condiții diferite, la nivelul metalului; aceste zone devin polii unor microelemente galvanice), acestea conducînd la apariția de gradiente de concentrație ale acceptorilor, respectiv donorilor de electroni [16], adică gradiente de rH. 2.3.4.4.4. Mecanismul gradient de concentrație O pilă galvanică se realizează (cuprinde) din doi electrozi diferiți ca potențial de electrod. Chiar de natură identică (calitativ) fiind, potențialul lor poate diferi dacă concentrația electrolitului adiacent este diferită (aspectul se poate demonstra și via rH, ținând
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
doar a unui ion oarecare din apă sau a O2, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
-ul mediului eliberează acid lactic, acetoină, 2,3-butilenglicol sau inozină, unele corosive, altele nu. Mai mult, condițiile diferite de mediu sunt dictate și de partenerii de biocenoză, complexitatea procesului corosiv prin acest mecanism crescând în mod evident. Prin crearea de gradiente de concentrație în cadrul diferitelor substanțe excretate, mecanismul în discuție tinde să se confunde cu mecanismul gradient de concentrație (§2.3.4.4.4). Dacă Bacillus subtilis - de exemplu - poate biosintetiza succesiv anumite și diferite substanțe în cursul unei modificări direcționate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
condițiile diferite de mediu sunt dictate și de partenerii de biocenoză, complexitatea procesului corosiv prin acest mecanism crescând în mod evident. Prin crearea de gradiente de concentrație în cadrul diferitelor substanțe excretate, mecanismul în discuție tinde să se confunde cu mecanismul gradient de concentrație (§2.3.4.4.4). Dacă Bacillus subtilis - de exemplu - poate biosintetiza succesiv anumite și diferite substanțe în cursul unei modificări direcționate a rH-ului mediului, acesta este rezultatul dobândirii succesive de către organism a unor coincidențe între rH
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
la baza turnului de răcire. În cele ce urmează vom 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 efectuate cu plante și microorganisme au arătat că dezvoltarea lor este puternic influențată de rH care induce, în forma clasică gaussiană, un domeniu de stimulare, respectiv două domenii de inhibiție
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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. fig. 45), asigură un rH de cel mult 25, media fiind însă de cca. 20. Această valoare asigură atât inhibiția dezvoltării organismelor cât și protecția mediului. 3.2.3.1.1. Verificarea experimentală de principiu [131] Inducând
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
asigură un rH de cel mult 25, media fiind însă de cca. 20. Această valoare asigură atât inhibiția dezvoltării organismelor cât și protecția mediului. 3.2.3.1.1. Verificarea experimentală de principiu [131] Inducând pe cale fizică (principiul redoxtron) un gradient de rH într’un mediu acvatic modelat experimental (fig. 86) printr’o cuvă paralelipipedică (1) echipată cu electrozi inerți de platină (2), umplută cu o soluție nutritivă Knopp (3) (adăugarea algelor s’a făcut prin omogenizarea soluției Knopp cu cantitatea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 suprafață cât mai mare pe care să se deruleze
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 plastic (1), umplută cu apă distilată (2), pe al cărei fund s’a așezat o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 apei de răcire, până la anod, se creează un gradient de rH, între care chiar unele zone favorabile; este deci vorba și de coexistența modulării în massa apei. La nivelul biocenozei în discuție procesul de asimilație este promovat de alge, iar dezasimilația de bacterii, protozoare, briozoare, putându-se ajunge inclusiv
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
nociv al foulingului biologic este mai marcant în cazul deplasărilor accidentale de temperatură orientate 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pentru a compara datele privind domeniile de stabilitate cu cele optime combaterii foulingului biologic. 1. Comportarea unor metale [13] Pentru evidențierea unei relații între intensitatea și totodată caracterul procesului de coroziune și rH ul mediului s’au testat într’un gradient de rH al mediului agresiv o serie de metale și aliaje, urmărind variație greutății epruvetelor în urma procesului. S’au testat metale caracterizate prin valențe diferite (Ag - monovalent, Cu - monoși bivalent, Fe - biși trivalent, Al - monoși trivalent) pentru a evidenția eventualele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]