793 matches
-
schimbări calitative a unui fenomen constând (fig. 87) într’o dezvoltare intensă în zona reducătoare și neutră de rH a cuvei, dezvoltare care scade treptat spre anod (extrema oxidantă) unde mai rămân însă celule supraviețuitoare, respectiv drastic spre catod (extrema reducătoare) unde se constată dispariția totală a organismelor (fig. 87 - stânga). Cuantificarea, printr’o metodă optică, a densității culturii algale a evidențiat o dependență a dezvoltării algelor de rH cu o alură gaussiană (fig. 88), deci determinismul redox al procesului. De
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
optim (24,8 la Secale cereale, respectiv 14,6 la Chlorella). Comentarea figurii 88 pune în discuție faptul că algele au și posibilitatea utilizării unui metabolism de tip heterotrof (v. §2.2.2.3.2.5), fapt susținut de valoarea reducătoare a rH-ului optim dar sunt caracterizate în mod obișnuit, determinat genetic, de un metabolism autotrof (ramura reducătoare a dependenței este mai abruptă decât cea oxidantă). Din punctul de vedere al finalității practice - combaterea foulingului biologic - este clar că modificarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
că algele au și posibilitatea utilizării unui metabolism de tip heterotrof (v. §2.2.2.3.2.5), fapt susținut de valoarea reducătoare a rH-ului optim dar sunt caracterizate în mod obișnuit, determinat genetic, de un metabolism autotrof (ramura reducătoare a dependenței este mai abruptă decât cea oxidantă). Din punctul de vedere al finalității practice - combaterea foulingului biologic - este clar că modificarea rH-ului în massa apei de răcire trebuie să se facă în direcția obținerii condițiilor extrem reducătoare, unde
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ramura reducătoare a dependenței este mai abruptă decât cea oxidantă). Din punctul de vedere al finalității practice - combaterea foulingului biologic - este clar că modificarea rH-ului în massa apei de răcire trebuie să se facă în direcția obținerii condițiilor extrem reducătoare, unde algele sunt complet inhibate, iar nu în domeniul extrem oxidant, unde pot exista celule supraviețuitoare. Astfel, având în vedere caracterul de producător primar în lanțul trofic al algelor, întreaga biocenoză este inhibată. Mai mult, condițiile extrem oxidante induse în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
-ul apei de răcire din domeniul obișnuit, de echilibru, dobândit în turnul de răcire, adică rH-ul relativ neutru, deci comportă aceleași dificultăți în realizarea practică. Ținând seama de cele arătate în §2.2.2.3.2.5, condițiile extrem reducătoare necesar a fi modulate în mediu impun, în condițiile adoptării unui astfel de mijloc de 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
găsit condiții de dezvoltare în cursul experimentului, ca bacili și protozoare, cu alte cuvinte un început de formare a unei biocenoze), ce prezintă o asemănare izbitoare cu foulingul biologic real. O atare biocenoză se bazează pe producția de substanță organică reducătoare de către alge și, în consecință, înmulțirea acestora; bacilii, ca primi consumatori, utilizează carbonul organic rezultat din liza algelor. Ei devin mai departe hrana protozoarelor. O etapă firească în studiul dedicat metodei modificării rH-ului în stratul laminar este situația în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
electronegativ sau prin legătura electrică cu un anod mai electronegativ situat în același mediu corosiv, precum preconizează soluția clasică; pe noi ne interesează polarizarea negativă a unei suprafețe pentru a crea, în stratul laminar din mediul corosiv, condiții cât mai reducătoare, de natură să limiteze epibioza (din considerente ce vor rezulta din expunerea imediat următoare, definim această suprafață ca virtuală, adică facem abstracție de materialul de construcție și luăm în considerare doar funcția sa de perete al unui utilaj sau conducte
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de alge a avut loc, nestingherită, pe zona oxidată a epruvetei, ca de altfel pe întreg fundul recipientului. Pe zona protejată, depunerea de alge este cea mai redusă și, în același timp, diferențiată longitudinal (v. fig. 95); pe zinc (zona reducătoare), depunerea algală 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 zincate (14 - v. fig 99) spre una mai oxidantă, în zonele mai îndepărtate, unde se stabilizează la un nivel constant ce rămâne astfel indiferent de distanță. Dacă se iau în considerare profilurile obținute la timpi
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în vecinătatea zonei zincate un rH de 25,2, acesta scade la 15,4 după încă o zi, respectiv la 15,0 în finalul experimentului. Minimul rH-ului, obținut la distanța de 45 mm de zona zincată, ia valori succesiv reducătoare în timp (16,2 și, respectiv cca. 13,5, unde se stabilizează). Palierul de rH din partea distală a zonei nezincate, pronunțat la trei zile, este mai scurt la două zile, respectiv inexistent la o zi; în același timp, palierul în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
13,5, unde se stabilizează). Palierul de rH din partea distală a zonei nezincate, pronunțat la trei zile, este mai scurt la două zile, respectiv inexistent la o zi; în același timp, palierul în cauză se stabilește la valori tot mai reducătoare (22,0 la două zile, respectiv 20,2 la trei zile). La nivelul zonei de contact dintre anodul de sacrificiu cu metalul de protejat apare, așa cum este binecunoscut, o pilă, fapt care este evidențiat prin oxidarea survenită în stratul laminar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
apă distilată, de fapt un test martor, permite o comparație între comportarea metalului în cazul contactului său cu un anod de sacrificiu, respectiv în lipsa acestuia (fig. 97-99: −⋅−⋅−). În fapt, întotdeauna metalul de protejat modulează în stratul laminar valori rH mai reducătoare în prezența anodului de sacrificiu decât în absența acestuia, ceea ce explică încă o dată protecția antifouling indusă de aplicarea metodei clasice de protecție anticorosivă. Comportarea acestui sistem, un timp mai lung decât experimentul descris (fig. 100), arată tendința de plafonare, la
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
-ul mediului într’un mod mai complex decât s’a arătat mai sus, urmărind o lege de tipul prezentat în figura 17. Cu alte cuvinte, inhibiția dezvoltării lor se poate realiza prin deplasarea rH-ului de la optim, în ambele direcții, reducătoare, respectiv oxidantă, însă inegal: o deplasare dată spre reducător este mai nocivă decât deplasarea spre oxidant - în cazul dat - datorită asimetriei dependenței. Complementaritatea dintre cele două feluri de organisme, autotrofe și heterotrofe, se reflectă din punct de vedere al dependenței
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
organism și mediu; acest fapt face posibilă dezvoltarea unor organisme heterotrofe pluricelulare în condițiile oxidante din turnul de răcire. Pentru că inhibiția foulingului biologic, mai precis a producătorilor primari, se poate obține, fundamentat pe cele arătate mai sus, fie la modificarea reducătoare, fie la cea oxidantă a rH ului mediului, se impune alegerea între aceste două direcții. a. Modificarea rH-ului apei de răcire spre oxidant este, din punct de vedere energetic, convenabilă, întrucât este exergonică. Dar ea va crea condiții propice
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de vedere energetic (reducerea este endergonică), inhibă dezvoltarea producătorului primar; faptul că aceste condiții sunt avantajoase pentru consumatori nu constituie un impediment, întrucât substratul nutritiv (producătorul primar) este eliminat. Ca urmare, deplasarea rH-ului apei de răcire la valoarea extrem reducătoare, care ar inhiba complet și consumatorii, nu este necesară. Mai mult, condițiile reducătoare de mediu inhibă coroziunea chimică a utilajelor deservite, prin satisfacerea condițiilor termodinamice de stabilitate a metalului. în consecință, pentru a obține protecția antifouling, este necesară deplasarea rH
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
condiții sunt avantajoase pentru consumatori nu constituie un impediment, întrucât substratul nutritiv (producătorul primar) este eliminat. Ca urmare, deplasarea rH-ului apei de răcire la valoarea extrem reducătoare, care ar inhiba complet și consumatorii, nu este necesară. Mai mult, condițiile reducătoare de mediu inhibă coroziunea chimică a utilajelor deservite, prin satisfacerea condițiilor termodinamice de stabilitate a metalului. în consecință, pentru a obține protecția antifouling, este necesară deplasarea rH-ului apei de răcire spre reducător. Recapitulând, pentru a obține protecția față e
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
acest cadru, o notă aparte o necesită soluția adăugării în apa de răcire a biocizilor. Or, s’a demonstrat supra că biocizii utilizați în prezent au același mecanism de acțiune (crearea unui rH reducător în apa de răcire). Ca substanțe reducătoare, ei sunt consumați prin oxidare la nivelul turnului de răcire și, întrucât este ignorată necesitatea compensării continue a biocidului oxidat, soluția nu este eficientă. Mai mult, se pune problema protecției mediului, context în care orice aport de substanțe nocive (iar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de combatere a foulingului biologic fără a dăuna utilajului. Având în vedere mecanismul comun de acțiune a biocizilor (factori xenobiotici chimici) ca și a factorilor xenobiotici fizici, anume modularea în mediu a unor valori rH improprii dezvoltării organismelor, care sunt reducătoare, deci care presupun cedarea de energie către sistem este, după părerea noastră, mai rentabilă utilizarea unei forme fizice de energie (electrică) decât a uneia chimice - biocizii. Este de la sine înțeles că soluția cea mai bună în sens absolut este modularea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cedarea de energie către sistem este, după părerea noastră, mai rentabilă utilizarea unei forme fizice de energie (electrică) decât a uneia chimice - biocizii. Este de la sine înțeles că soluția cea mai bună în sens absolut este modularea unor valori extrem reducătoare de rH (< 10) în massa apei de răcire, lucru care este însă greu/scump de realizat practic. Soluția ar deveni economică numai în cazul unui sistem de răcire închis, cum ar fi răcirea prin ejecție, dar care este greu de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ANEXĂ. Comportarea materialelor de construcție în condițiile unor valori rH ale mediului modificate Acest studiu este esențial pentru decizia asupra alegerii metodei de combatere a foulingului biologic; până acum am discutat, referitor la materialul de construcție, doar aspectul extrem: condiții reducătoare = stabilitate termodinamică a metalului. În cele ce urmează vom discuta comportarea diferitelor materiale de construcție (nu numai metale) în întreg domeniul de rH, pentru a compara datele privind domeniile de stabilitate cu cele optime combaterii foulingului biologic. 1. Comportarea unor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
figurile 109-113, în funcție de rH-ul zonei în care s’a aflat fiecare epruvetă. Analiza acestor grafice evidențiază câteva observații, expuse în continuare. a. În cazul argintului (fig. 109) se constată o coroziune puternică în zonele extreme de rH, în zona reducătoare formându-se produși solubili, iar în cea oxidantă insolubili. Metalul fiind monovalent, se constată un singur domeniu de oxidare la rH > 39. În zona de rH 10-39, incluzând și domeniul curent în mediul acvatic, metalul prezintă o stabilitate manifestată prin
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
39. În zona de rH 10-39, incluzând și domeniul curent în mediul acvatic, metalul prezintă o stabilitate manifestată prin modificarea redusă de greutate înregistrată în această zonă. b. Cuprul se comportă similar argintului, cu deosebirea atacului mai slab în zona reducătoare și a unui atac în două trepte - datorate celor două valențe ale sale - în zona oxidantă. Între rH 10-30, metalul este stabil (fig. 110). c. Fierul se comportă de asemenea simiar cuprului, evidențiind în același timp stabilitatea în domeniul de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Între rH 10-30, metalul este stabil (fig. 110). c. Fierul se comportă de asemenea simiar cuprului, evidențiind în același timp stabilitatea în domeniul de rH 18-32 (fig. 111). d. Atacul aluminiului (fig. 112) se manifestă mai intens în zonele extrem reducătoare și extrem oxidantă. În restul intervalului (rH 14-38) el este relativ stabil, domeniul de stabilitate având două subdomenii (rH 16,4, respectiv 32,2) de stabilitate mai bună. e. Aliajul V2A (fig. 113) manifestă un comportament unitar caracterizat de instabilitate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
al argintului (v. fig. 109), cu deosebirea doar a formării de către aliaj, la ambele extreme ale gradientului de rH, a unui singur tip (solubil/insolubil) de produși de coroziune, ca în cazul cuprului. Analiza comportamentului tuturor acestor metale indică zona reducătoare, excluzând extrema, deci intervalul rH 15-30, drept zonă de interes pentru combaterea foulingului biologic fără a afecta materialul de construcție. Având în vedere faptul că nicidecum nu se poate induce industrial în condițiile arătate un rH extrem reducător, valoarea minimă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
structură moleculară, de regulă de natură proteică, situată în membrana celulară care, în baza unui mecanism de compatibilitate „cheie-lacăt“, asemenea aceleia enzimă-substrat, transmite un mesaj celulei, relevându-i prezența extracelulară a unei substanțe RED - reducător, în sens relativ, ca extremă reducătoare a domeniului de rH propriu unui proces la care se face referire regn - v. sistematică rH0 - valoarea rH optimă pentru un proces dat rHt - valoarea rH caracteristică unui țesut ribozom - organit citoplasmatic, sediul sintezei proteinelor, inclusiv a enzimelor rizoid - structură
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]