697 matches
-
sulfatul format poate fi redus la sulfură de către o bacterie sulforeducătoare - v. §2.3.2.2.1.1.1 - prezentă în biocenoză); nu considerăm valabil un mecanism bazat pe modularea redox a mediului, întrucât aceste organisme, ca autotrofe, modulează spre reducător, adică spre domeniul de stabilitate termodinamică a metalului. O altă proveniență a sărurilor reduse de Fe o constituie însăși relația biocenotică pe care aceste bacterii o pot stabili în cadrul foulingului biologic. Astfel, [16] menționează faptul că Gallionella ferruginea, cu rolul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
procariote în cel interior, cu nivel de oxidare mai redus. Cât privește acțiunea algelor asupra mediului, aceasta este diferențiată, avînd în vedere heterogenitatea acestei categorii de plante. Anume, algele „heterotrofe“ modifică rH-ul mediului spre oxidant, iar algele autotrofe spre reducător, iar în acest ultim caz, eucariotele mai mult decât procariotele (pe măsura avansării pe scara evolutivă, acțiunea modulatoare redox asupra mediului este mai puternică [41]). Conform afirmației altor autori, mediul se alcalinizează [56] adică, așa cum am mai arătat [7], devine
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în acest ultim caz, eucariotele mai mult decât procariotele (pe măsura avansării pe scara evolutivă, acțiunea modulatoare redox asupra mediului este mai puternică [41]). Conform afirmației altor autori, mediul se alcalinizează [56] adică, așa cum am mai arătat [7], devine mai reducător. În contextul acestei acțiuni, algele produc substanțe modulatoare redox, cu rol în reglarea nivelului numeric al populațiilor concurente din biocenoză dar și a propriei populații, așa numitele substanțe alelopatice, dintre care sunt menționate chlorelina, scenedesmina, pandorinina [84]. Faptul este deosebit de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
reduși, prin aport de energie solară (la nivelul unor organisme fotoautotrofe) ori chimică (la nivelul unor organisme chemoautotrofe); ca proces reductiv, asimilația este stimulată de mediile oxidante. Dezasimilația, caracteristică consumatorilor și descompunătorilor, este un proces oxidativ prin care compușii organici, reducători, trec în CO2, eliberând energie (la nivelul organismelor heterotrofe); ca proces oxidativ, dezasimilația este stimulată de mediile reducătoare. Trebuie însă să facem remarca că, cele două procese au loc de fapt în cadrul oricărui organism, însă echilibrul dintre ele este deplasat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sensul general -, în respectul direcției evolutive a Universului [88]), permite utilizarea pentru un timp indefinit (cel puțin în „intenție“) a substratului. Procesele autotrofe singure s’ar opri rapid prin epuizarea substratului (CO2) și prin feed back-ul indus de acumularea produșilor reducători; același lucru, dar motivat invers, s’ar întâmpla în cazul proceselor heterotrofe. Existând împreună, fiecare din partea autotrofă, respectiv heterotrofă, a biocenozei creează substrat pentru cealaltă parte; în ultimă instanță, se observă doar un transfer de energie care, inițial primară (chimică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
acestui fapt, cu relație directă cu cazul concret al unei instalații de răcire, merită câteva comentarii, fie ele măcar cu caracter exemplificator. O astfel de schimbare, în sensul creșterii temperaturii conduce - pentru autotrofe -, până la reechilibrarea biocenotică, la necesitatea unui rH reducător din partea mediului (apei). În zonele expuse, cu curgere intensă și implicit omogenizare bună, apare astfel neconcordanța dintre oferta mediului și cerințele organismelor, fapt tradus în dispariția acestora. Dar, în zonele ascunse, stagnante, unde influența chimică a pereților (în sens reductiv
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pluricelulare, din care [85] amintește moluște, brahipode, crustacee sesile (Cirripeda), spongieri, briozoare. Un aspect deosebit de interesant din punct de vedere corosiv este faptul că acum straturile profunde ale foulingului biologic în formare devin preponderent anaerobe [85] adică, prin rH-ul reducător obținut astfel, se populează cu organisme heterotrofe, cele mai active din punct de vedere biocorosiv; suprafața externă a biofilmului devenind preponderent autotrofă. Formarea biofilmelor și nu numai este stimulată de chiar fizica prezență a suprafeței suport [104], bacteriile aderente prezentând
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fiind dielectrice, sunt și ele afectate de coroziunea biologică prin mecanismul în discuție, dar prima etapă, ionizarea, are loc prin solubilizare de către organisme, iar următoarea, dezechilibrarea redox dintre faze, în sensul reducerii aceleia adiacente peretelui, este sugerată de caracterul bazic (reducător deci) al betonului. Modelul membranar capătă o conotație generalizatoare: el se poate aplica și în cazul coroziunii electrochimice (abiotice), membrana fiind reprezentată de stratul de rugină sau pelicula de vopsea, ambele poroase etc. 2.3.4.4.2. Mecanismul modulator
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
evident că heterotroful nu poate epuiza sursa sa de energie (hidrogenul) doar pentru a închide un bilanț; nevoile sale vitale - am arătat anterior că reducerea sulfatului nu este decât un proces subsidiar pentru el, desfășurat în scopul asigurării unui mediu reducător (v. §2.3.2.2.1.1.1) - mai necesită un aport de hidrogen, care vine de la substanța organică reducătoare aflată în apă fie a priori, fie provenită din liza organismelor ori din secrețiile acestora. Desigur metalul, eliberat prin preluarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
remarcat și care a determinat recomandarea altui biocid (Biostop-121). În cele ce urmează îl vom analiza și pe acesta prin procedura de mai sus. Dependența de concentrație a rH-ului prezentată în figura 76, denotă un caracter în general mai reducător decât cel al biocidului ETA-75 (rH 20-27) pentru același interval de concentrație, deci este de așteptat un efect inhibitor mai puternic față de producătorul primar. Și în acest caz, aspectul sigmoidic al dependenței conduce la concluzia caracterului modulator redox al compusului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
la o valoare rH relativ oxidantă față de cea necesară combaterii foulingului biologic). Totuși, limitele ambilor biocizi, ca eficiență a inhibiției și stabilitate, fac ca utilizarea biocizilor în combaterea foulingului biologic să nu fie o soluție de perspectivă, modularea unui rH reducător în apa de răcire putându-se, de altfel, realiza și pe alte căi, fizice de exemplu [39]. Analizele prezentate pot fi considerate și ca o modalitate de screening a substanțelor biocide propuse și de alegerea celor mai indicate sistemului industrial
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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]