247 matches
-
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). 2.2.2.3.2.1. Determinismul redox al dezvoltării plantelor Planta moștenește de la strămoșul ei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
optim Scopul excursului nostru ridică și această problemă potențială, legată de diferențele de temperatură existente între diferitele secțiuni ale instalațiilor industriale de răcire. Aplicată unei specii, noțiunea de rH optim este exprimată de o constantă; în cadrul unui tip de 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de răcire. Aplicată unei specii, noțiunea de rH optim este exprimată de o constantă; în cadrul unui tip de 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 unică, caracteristică, pentru o specie, fixată genetic chiar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mediului, a unei biocenoze se realizează prin specii care-și pot suprapune acest punct de inflexiune, acela care le oferă dezvoltarea maximă. 2.2.2.3.2.3. Aspecte redox ale acțiunii plantelor asupra mediului Relația organism-mediu este biunivocă. Organismele autotrofe sunt beneficiarele unei independențe energetice, în raport cu acelea heterotrofe - dependente de energia chimică preluată din ecosistem, preponderent din chiar biocenoză (avem în vedere fenomenul predator) -, independență bazată pe accesul liber la o sursă de energie exterioară ecosistemului. în acest sens, fotoautotrofele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 același sens - de a modela mediul după „dorință“, de a materializa în cea mai mare măsură principiul biunivocității relației organism-mediu. Detalierea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 același 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mecanism de protecție față de radiația electromagnetică, folosind în acest scop melanina care, în ciclul 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
una sau ambele „poale“, iar în cazul stimulatorilor o curbă completă sau cel puțin cu maximul prezent (v. fig. 17). Se observă totodată asimetria dependenței Efect = f(rH); ramura oxidantă are o pantă mai lină, ceea ce denotă faptul că plantele 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
observații privind relația alge- mediu Considerăm util să oferim, în încheierea discuției referitoare la implicațiile redox în fiziologia vegetală, câteva aspecte concretizante la cazul unei părți majore a regnului vegetal, în același timp una/cea mai importantă parte a segmentului autotrof al foulingului biologic, baza trofică a întregii biocenoze a acestuia - algele -, în același timp, un exemplu de extrapolare a fiziologiei vegetale așa cum este discutată în concepția noastră, confirmată într’un caz particular. O lucrare veche [56], pe care noi o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
2.2.3.2.3.). Pe de o parte, efectul global este firesc, ca venind din partea unui consumator de substanță organică reducătoare, cel oxidativ. Dar, pentru că animalul este dependent energetic de oferta biocenozei, mai precis de cea a segmentului ei autotrof, o analiză mai fină a acestui efect se materializează într’o dependență de tip compensator de rH-ul tisular; un exemplu este prezentat în figura 41 [67] referitor la midie, o lamelibranhiată aptă a intra în constituția foulingului, în special
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ne vom referi în continuare aproape doar la „componenta biotică a foulingului biologic“ - expresie corectă, dar complicată - sub titlul generic de „fouling biologic“. 2.3.2.2. Componența foulingului biologic Organismele implicate în procesele de coroziune aparțin mai multor categorii: autotrofe (alge, bacterii [16]) și heterotrofe (bacterii, protozoare, fungi (ciuperci), nematode [16], briozoare [78], crustacee [80, 81], moluște [81]), pe care le vom prezenta în continuare, analizând în același timp caracterul auto , respectiv heterotrof, ca și potențele lor corosive și tentând
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
alte categorii și specii de organisme decât acelea responsabile de generarea foulingului biologic în cazul concret luat ca exemplu și care vor fi enumerate mai departe. Pentru că accentul, determinat de concepția și soluțiile antifouling prezentate mai departe, cade pe segmentul autotrof al biocenozei foulingului biologic, vom abdica de la ordinea firească: autotrofie→heterotrofie, fapt ce ne va permite abordarea în amănunt și la timpul potrivit a segmentului autotrof al biocenozei. 2.3.2.2.1. Organismele heterotrofe 2.3.2.2.1
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Pentru că accentul, determinat de concepția și soluțiile antifouling prezentate mai departe, cade pe segmentul autotrof al biocenozei foulingului biologic, vom abdica de la ordinea firească: autotrofie→heterotrofie, fapt ce ne va permite abordarea în amănunt și la timpul potrivit a segmentului autotrof al biocenozei. 2.3.2.2.1. Organismele heterotrofe 2.3.2.2.1.1. Bacteriile Aceste organisme sunt clasificate de obicei (ex.: [16]) după un criteriu neadecvat scopului, anume prin caractere nutriționale (sulforeducătoare, sulfooxidante, ferobacterii) deși, așa cum se va
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
2.1.1. Bacteriile Aceste organisme sunt clasificate de obicei (ex.: [16]) după un criteriu neadecvat scopului, anume prin caractere nutriționale (sulforeducătoare, sulfooxidante, ferobacterii) deși, așa cum se va vedea mai departe, doar primele sunt heterotrofe, iar celelalte două categorii sunt autotrofe, lucru foarte important pentru studiul ecologiei lor, de care [16] nici măcar nu amintește. Or, esența soluțiilor de protecție antifouling rezidă tocmai în analiza ecologiei foulingului biologic. 2.3.2.2.1.1.1. Bacteriile sulforeducătoare Acestea, așa cum sunt amintite de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
liber [12], adică în condiții reducătoare. Necesitatea unor substanțe organice reduse, precum peptona, aminoacizii, alcoolii, glucoza, iar pentru unele specii chiar hidrogenul [16], pledează pentru caracterul heterotrof al acestor microorganisme, contrar părerii exprimate de [16] care le atribuie un caracter autotrof. La o analiză sumară, caracterul heterotrof al bacteriilor sulforeducătoare, deci necesitatea prezenței substanței organice în mediu, ar trebui să excludă prezența acestor bacterii în componența foulingului biologic din cazul concret luat ca exemplu, unde nu există astfel de substanțe. Dar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
substanței organice în mediu, ar trebui să excludă prezența acestor bacterii în componența foulingului biologic din cazul concret luat ca exemplu, unde nu există astfel de substanțe. Dar, aceste bacterii pot utiliza substanța organică rezultată prin liza după moarte a autotrofelor din biocenoza foulingului biologic, astfel încât, în acest caz concret s’a raportat, în număr mic ce-i drept (2 indivizi/ mL), prezența lor [82]. Acestor bacterii li se atribuie corodarea exterioară și interioară a conductelor, mărind viteza de corodare a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
și, respectiv, ciupercă), fapt ce conferă acestei asociații, prin anularea reciprocă a efectelor redox specifice autotrofiei, respectiv heterotrofiei, o stabilitate extremă [41]. În cadrul biocenozei, ciupercile descompun substanțele organice, în special biogene, până la mineralizare [83], creând astfel condiții optime pentru nutriția autotrofelor. Cu referire directă la constituirea foulingului biologic, sunt necesare câteva clarificări de ordin morfologic. Pentru că, așa cum am arătat puțin mai sus, nu este exclusă, cel puțin în cazuri particulare (de exemplu, în cazul lemnului), participarea încă a altor clase de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
trăiește în medii acide [84], adică oxidante [7], nu este înzestrată cu un înveliș de celule corticale protectoare. În contextul celor arătate, ciupercile sunt adaptate unui mediu mai oxidat, ceea ce le permite, chiar fără a îndeplini condiția de a fi autotrofe (deci iubitoare de medii oxidante), să poată suporta medii mai oxidante decât o pot face bacteriile. Ca urmare, ciupercile pot constitui o parte majoră a segmentului heterotrof al biocenozei foulingului biologic, în dauna bacteriilor, în toate situațiile în care mediul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
oricare alta, necesită medii apoase pe ambele sale fețe. Nutriția protozoarelor, exclusiv heterotrofă (aici facem remarca că flagelatele, de fapt tot protozoare, vor fi tratate separat, pentru simplul motiv că între ele se găsește un gen capabil și de nutriție autotrofă, Euglena, a cărui încadrare sistematică este disputată între regnurile animal și vegetal), are loc fie cu substanțe organice provenite din descompunerea organismelor moarte, fie „vânând“ bacterii, alge și chiar alte protozoare [85]. În acest ultim caz, nutriția este extrem de selectivă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
adeziv“ pentru particule străine. Există însă destule exemple de flagelate fixate, printr’un peduncul, precum subclasa Zoomastigina [90], care joacă rolul de „ancoră“ în componența foulingului biologic. Nutriția lor este multiplă. Deși majoritatea sunt heterotrofe, se găsesc destule nu atâta autotrofe, cât mai degrabă mixotrofe. Un astfel de caz este exemplificat de ordinul Euglenoidea. Organismele din acest ordin posedă cloroplaste, fiind deci capabile de fotosinteză, motiv pentru care prezența lor în foulingul biologic [16] este una cheie. Specia caracteristică, Euglena viridis
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
astfel de caz este exemplificat de ordinul Euglenoidea. Organismele din acest ordin posedă cloroplaste, fiind deci capabile de fotosinteză, motiv pentru care prezența lor în foulingul biologic [16] este una cheie. Specia caracteristică, Euglena viridis, poate face fotosinteză, fiind deci autotrofă, dar se poate hrăni cu alte organisme - bacterii ori chiar protozoare [91] -, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cheie. Specia caracteristică, Euglena viridis, poate face fotosinteză, fiind deci autotrofă, dar se poate hrăni cu alte organisme - bacterii ori chiar protozoare [91] -, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
trofic al biocenozei și reglator redox. Or, este cunoscut că biocenoza este mai productivă decât organismele constituiente independente, lipsite de integrare [96], ca o reflectare a principiului emergenței, dar rezultată în urma modulării redox complementare a mediului de către cele două segmente - autotrof, respectiv heterotrof - ale biocenozei (v. §2.3.2.3). Din acest punct de vedere, chiar paraziții sunt folositori [96] (biocenozei, deci efectului foulingogen). Animalele superioare, ca nematodele, insectele, moluștele etc., au și un rol indirect, anume acela de a stimula
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
coroziunea este o oxidare, dar unul aparent dacă luăm în discuție nu o coroziune abiotică, ci una biotică când, într’adevăr, mediile reducătoare oferă condițiile cele mai bune heterotrofelor, acelora deci care provoacă biocoroziunea. 2.3.2.2.2. Organisme autotrofe 2.3.2.2.2.1. Bacteriile Bacteriile autotrofe pot fi de două feluri, după energia primară folosită pentru procesele lor vitale, anume chemoautotrofe, respectiv fotoautotrofe. Spre deosebire de folosirea energiei solare, care permite fotosinteza, a cărei reacție globală este și deci
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]