659 matches
-
procesele electrochimice care se desfășoară la limita celor două faze. Pentru apariția acestui tip de coroziune este necesar să existe un anod, un catod, un electrolit și un conductor, deci un element galvanic. Prin înlăturarea uneia dintre aceste condiții, coroziunea electrochimică nu se produce. După cum în practica industrială metalele folosite în mod curent sunt eterogene, se pot considera ca fiind alcătuite din electrozi scurtcircuitați prin însuși corpul metalului respectiv. Prin introducerea metalului în apă sau în mediu cu proprietăți electrolitice, pe
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
în apă sau în mediu cu proprietăți electrolitice, pe suprafața metalului apar elemente galvanice în care impuritățile din metal funcționează ca microcatozi cu descărcare de hidrogen pe suprafața lor, în timp ce metalul, funcționând ca anod, se dizolvă. Exemple tipice de coroziune electrochimică se întâlnesc în cazul coroziunii atmosferice (ruginirea fierului) și la coroziunea provocată de curenții electrici de dispersie din sol numiți și curenți vagabonzi. În problemele practice de coroziune, importantă este cunoașterea vitezelor reale cu care se desfășoară procesul. Dacă procesul
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
una dintre faze trimite ioni la suprafața celeilalte faze. Pe suprafața solidă se formează un strat dublu electric, alcătuit dintr-un strat fix de ioni și un strat de contraioni, de semn opus. Diferența de potențial apărută se numește potențial electrochimic (electrodinamic) și se notează cu ε (epsilon). Acesta reprezintă saltul total de potențial la interfața solid - lichid, când mediile în contact se găsesc în repaus relativ, iar expresia lui se deduce din relația lui Nernst: , unde ε0 este potențialul standard
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
potențial se datorează faptului că stratul difuz, cu mobilitate mare, este antrenat de către lichidul în mișcare, iar pe suprafața solidă apare un excedent de sarcini față de faza lichidă. Potențialul electrocinetic este întotdeauna mai mic și de același semn cu cel electrochimic. Acest fapt a fost explicat de Gouy, ținând cont de agitația ionilor din soluție. Al doilea strat de ioni fiind în mediu fluid, el va fi supus forțelor de difuzie, care tind să-l îndepărteze de stratul fix de ioni
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
el va fi supus forțelor de difuzie, care tind să-l îndepărteze de stratul fix de ioni. Astfel, ionii stratului difuz vor fi supuși atât atracției electrostatice a componentei solide cât și forțelor de difuzie. Stern explică raportul între potențialul electrochimic și cel electrocinetic prin mișcarea relativă a celor două medii. Stratul de adsorbție rămâne legat de suprafața solidă, în timp ce stratul de difuzie (o parte din contraionii mai puțin atrași) se deplasează cu lichidul. 118 În aceste condiții, contraionii reținuți la
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
contraionii reținuți la suprafață neutralizează parțial sarcinile de semn contrar ale acesteia, astfel că diferența de potențial măsurată reprezintă doar o fracțiune din saltul total de potențial. Această fracțiune este potențialul electrocinetic, mai mic și de același semn cu cel electrochimic. Ionii generatori de potențial sunt cei din stratul fix de ioni și ionii din stratul de difuzie. Una dintre cauzele caracterului selectiv al adsorbției electroliților poate fi tendința adsorbantului de a-și completa rețeaua cristalină cu ionii corespunzători disponibili din
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
una față de cealaltă, producerea diferenței de potențial are și alte aspecte, datorită fenomenelor cinetice. Stratul dublu electric care se formează în cazul particulelor coloidale este constituit din ionii stratului fix (SIH) și contraioni (SEH). Apare diferența de potențial numită potențial electrochimic, ce poate fi calculat cu formula: unde ε0 este potențialul normal, când concentrația ionilor care îl generează este egală cu unitatea; CI reprezintă concentrația în soluție a ionilor generatori de potențial. Dispunerea contraionilor nu se face într-un strat monomolecular
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
fiind de obicei oxigenul. Dintre clasele de compuși macromoleculari organici, cele mai importante pentru proprietățile lor specifice, coloidale, sunt: a) polimerii neutri (nepolari, neionici) - ale căror proprietăți se datorează excusiv dimensiunilor macromoleculelor; b) polielectroliții - la acești compuși se manifestă proprietățile electrochimice și electrocapilare ale coloizilor liofili; c) polielectroliții (polimerii) amfoteri - au ca reprezentanți foarte importanți proteinele. Dintre polimerii neutri, cei mai cunoscuți sunt: polimerii hidrocarburilor - polietilena, polistirenul, poliizoprenul (izomerul cis fiind 153 cauciucul natural, iar cel trans, gutaperca) etc.; polizaharidele - amiloza
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
proteinele) și anorganici, printre care se numără poliacizii de siliciu, fosfor, vanadiu, molibden, wolfram și unii heteropoliacizi provenind de la aceleași elemente. Cele mai importante proprietăți chimice coloidale speciale ale polielectroliților și proteinelor sunt: presiunea osmotică, difuzia luminii, vâscozitatea și potențialul electrochimic. Toate aceste proprietăți generale ale coloizilor se manifestă într-un mod special la polielectroliți, datorită structurii și sarcinilor polielectrice. 154 2.7.1.2. Presiunea osmotică. Echilibrul de membrană Prin determinarea presiunii osmotice la compușii macromoleculari s-a observat că
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
termice. Metodele moderne de preparare a 172 membranelor organice se bazează pe gelifierea dirijată a diferitelor soluții de polimeri înalți (cu grad mare de polimerizare). Ca aplicații, membranele se folosesc cel mai mult în domeniul biologiei, în industria chimică și electrochimică, farmaceutică și industria materialelor de construcții. 3.2.1.3. Pulberi Sunt sisteme disperse corpusculare, cu aceeași structură capilară ca a gelurilor sau membranelor. Ca exemple de astfel de sisteme, avem făina, amidonul, pudra, explozivii etc. Se caracterizează prin granulozitate
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
creșterea forței care a provocat-o. 247 CORONA Coroană solară, regiune luminoasă în jurul soarelui, formată din stratul exterior și cel mai rarefiat al atmosferei solare, vizibilă cu ochiul liber în timpul unei eclipse totale de soare. COROZIÚNE, coroziuni, Proces chimic sau electrochimic de degradare, exercitat la suprafața corpurilor de oxigenul din aerul umed sau de diverse substanțe chimice. ♦ Proces de eroziune a unor roci sub acțiunea apelor, a vântului etc. CRIOSCOPÍE Metodă de determinare a greutății moleculare a unei substanțe prin măsurarea
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
fi considerată o reacție heterogenă redox, în care la interfața metal/mediu metalul este oxidat, iar mediul redus [2]. În acest sens, câteva fapte interpretate în acest mod pot fi edificatoare. Existența unui mecanism redox la baza proceselor de coroziune electrochimică a fost sugerată de [3] care atribuie, cum este și firesc, un caracter oxidativ, respectiv reductiv, reacțiilor de electrod din cadrul micropilelor de coroziune. Prin extindere, se poate aminti coroziunea care are loc atunci când zone diferite ale aceleiași piese, confecționate din
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
dar inactive la cald [3], ceea ce, în contextul demonstrării existenței unui mecanism redox la baza acțiunii lor, deci a caracterului de modulator redox [5], se constituie într’un argument pentru afirmația de mai sus. Tot un mecanism redox al coroziunii electrochimice este sugerat de faptul că [3] atingerea potențialului Flade poate fi realizată și cu ajutorul unor agenți de oxidare, nu numai prin polarizarea anodică cu sursă exterioară de curent, ce ar crea un mediu oxidant în jurul metalului protejat. În acest context
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
existenței unor valori rH diferențiate în funcție de concentrație, ca și în cazul substanțelor bioactive. Dintre principalele metode de protecție anticorosivă: a) alegerea materialului de construcție și a tratamentelor aplicate; b) aplicarea de straturi protectoare; c) micșorarea agresivității mediului corosiv; d) protecția electrochimică; e) alegerea rațională a tipului constructiv [2], direcțiile a, c și d, adică cele mai importante, implică exploatarea unor fenomene redox. Autorii au verificat experimental influența caracterului mediului agresiv asupra fenomenelor de coroziune în mai multe direcții. Astfel, verificând mecanismul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
interesant faptul că o astfel de modificare are loc și în cazul schimbării caracterului redox al mediului corosiv [14], ceea ce demonstrează din nou caracterul particular al pH-ului în cadrul noțiunii de rH, deci dependența de fapt a reacțiilor de coroziune electrochimică de caracterul redox al mediului. Coroziunea în puncte (pitting) constituie unul dintre cele mai periculoase tipuri de coroziune atât prin faptul că poate ajunge rapid la străpungerea piesei metalice cât și prin faptul că este insuficient cunoscută și implicit previzibilă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ȘI COROZIUNEA BIOLOGICE 2.1. Factori de influență biotici Coroziunea biologică înseamnă de fapt o favorizare pe cale biotică a desfășurării unor mecanisme de coroziune obișnuite. Dar cum, de pildă, coroziunea sub tensiune este o coroziune după un mecanism - să spunem - electrochimic, într’un mediu - să spunem - umed, localizată, microscopică, dar favorizată de factori abiotici mecanici, putem vorbi și de o coroziune, de exemplu după mecanism electrochimic, evident umedă, să spunem uniformă, favorizată biotic, pe care s’o numim coroziune biologică. Pentru că
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Dar cum, de pildă, coroziunea sub tensiune este o coroziune după un mecanism - să spunem - electrochimic, într’un mediu - să spunem - umed, localizată, microscopică, dar favorizată de factori abiotici mecanici, putem vorbi și de o coroziune, de exemplu după mecanism electrochimic, evident umedă, să spunem uniformă, favorizată biotic, pe care s’o numim coroziune biologică. Pentru că expresia corectă „coroziune electrochimică uniformă favorizată biotic“ este mai greu de întrebuințat decât aceea, chiar nefericită, de „coroziune biologică“, o vom folosi în continuare pe
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
să spunem - umed, localizată, microscopică, dar favorizată de factori abiotici mecanici, putem vorbi și de o coroziune, de exemplu după mecanism electrochimic, evident umedă, să spunem uniformă, favorizată biotic, pe care s’o numim coroziune biologică. Pentru că expresia corectă „coroziune electrochimică uniformă favorizată biotic“ este mai greu de întrebuințat decât aceea, chiar nefericită, de „coroziune biologică“, o vom folosi în continuare pe cea de-a doua, dar vom înțelege întotdeauna că facem o simplificare/simbolizare. Și, pentru că organismele doar facilitează apariția
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mercaptani, sulfuri, H2SO4 [16]; 2 - producerea de modulatori redox în scopul reglării condițiilor redox de mediu spre optimul caracteristic organismelor în cauză; unele dintre acestea, anume fotoautotrofele, modulează astfel condiții oxidante, în care metalul este instabil [1]; 3 - deplasarea echilibrului electrochimic (depolarizare), de exemplu utilizarea de către bacterii (heterotrofe) a hidrogenului [16] (formă chimică de stocare a energiei); 4 - crearea de zone cu aerare diferențiată în urma aderării zonale, deci neuniforme, a organismelor pe metal, accesul oxigenului fiind astfel diferențiat [16]; 5 - promovarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
problemei de față, în care se implică atât abioticul cât și bioticul, presupune abordarea fiecărui aspect conform specificului său, dar într’un cadru unitar. Mai mult, așa cum s’a arătat mai sus (§2.1), coroziunea biologică este de fapt una electrochimică favorizată biologic astfel încât cheia abordării problemei aparține factorului biotic, căruia îi este proprie fiziologia. Așa cum este abordată în prezent, fiziologia poate fi intuitiv modelată ca o seamă de funcții stabilite între cauze și efecte (fig. 15). Se pot defini o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cu diversitatea raporturilor cu substratul, permite constituirea unui ecosistem exclusiv microbiologic, reflectarea etapei primordiale a vieții, în care ele erau o prezență exclusivă. Prezența chemoautrofiei, de altfel absentă la organismele pluricelulare, face din microorganisme cele mai redutabile protagoniste ale coroziunii electrochimice favorizate biologic. Deși de o complexitate deosebită, amintită atât de expeditiv, domeniul microbiologiei va fi prezent în cele ce urmează prin doar două aspecte, dar care interesează direct tema globală în discuție. Este vorba de determinismul redox al dezvoltării microorganismelor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mari, este necesar fie un timp de staționare în dispozitivul de modulare prea mare și, implicit dimensiuni excesive ale acestuia, fie o mărime inacceptabilă a consumului de energie. 2.2.4. Aspecte concluzive Coroziunea biologică este de fapt o coroziune electrochimică, dar facilitată biologic, mai rar și particular una chimică (biochimică), de asemenea facilitată biologic. Degradarea entropică a materialului, firescă termodinamic și în absența vreunui organism, este „catalizată“ deci de o seamă de organisme, care acumulează astfel negentropie. Tradusă în organizare
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ceva mai mare observat în consecința „îmbătrânirii“ sistemului urmărit confirmă non evidența demarcației amintite, mai mult, reverberarea caracterului oxidant al condițiilor oferite de turnul de răcire dinspre instalația de răcire spre instalația răcită, unde asigură condiții propice dezvoltării unei coroziuni electrochimice. Prezența diatomeelor - alge care își construiesc o cochilie silicioasă - sugerează un atac la nivelul betonului, însoțit de solubilizarea siliciului. Totodată, ele confirmă (v. §2.3.2.2.2.2) orientarea spre oxidant a apei de răcire, fapt observat și din
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mai accentuată din punct de vedere mecanic a substratului reprezentat de incinta tehnologică. 2.3.4.4. Consecințe chimice Existența foulingului biologic provoacă ionizarea metalului, în general oxidarea materialelor de construcție a suprafețelor expuse lui. Spre deosebire de coroziunea propriu-zisă - chimică și electrochimică -, aceea biologică este mai complexă; dacă în primul caz sunt implicate metalul/suportul predispus fenomenului și mediul agresiv, două elemente abiotice, ascultând ambele doar de legi de nivel fizic și chimic caracteristice unui anume nivel de organizare a materiei, în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 redox Organismele au tendința de a modifica rH-ul mediului, prin secreția de substanțe alelopatice, de fapt modulatori
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]