623 matches
-
pune în contact apa cu pereții metalici, în special din oțel carbon, ai instalației. Toate metalele se găsesc în fond în stare redusă, iar la contactul cu apa are loc ionizarea (evident, dacă ΔG < 0), adică oxidarea, până la echilibrarea caracterului redox al apei, respectiv al produșilor de ionizare/oxidare ai metalului. Este evident că, atâta timp cât metalul se oxidează, comandamentul conservării caracterului redox al sistemului determină ca apa (de fapt soluția) să se reducă. O dovadă experimentală se va prezenta în §3
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
stare redusă, iar la contactul cu apa are loc ionizarea (evident, dacă ΔG < 0), adică oxidarea, până la echilibrarea caracterului redox al apei, respectiv al produșilor de ionizare/oxidare ai metalului. Este evident că, atâta timp cât metalul se oxidează, comandamentul conservării caracterului redox al sistemului determină ca apa (de fapt soluția) să se reducă. O dovadă experimentală se va prezenta în §3.2.1 în legătură cu figura 87. Tot în cursul acestui proces, oxigenul dizolvat în apă (în celălalt segment al instalației) este consumat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
chiar că aceste bacterii protejează metalul, asigurându-i un mediu proximal reducător. Numai că ele, căutând vecinătatea fierului, sunt tentate a adera la suprafața metalului, fiind de așteptat provocarea unei coroziuni indirecte prin depolarizare locală, aerare diferențiată, producerea de modulatori redox ori printr’un mecanism de tip membranar (v. §2.3.4.4). De altfel, [16] arată că Desulfovibrio rübentschicki este caracterizată de o putere depolarizatoare pronunțată, generând în consecință pile locale. Necesitatea unui rH al mediului foarte reducător face ca
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 substanțe de tipul antibioticelor. O altă cale de atac corosiv, valabil în cazul unor substraturi organice ca bachelita, rășinile, polimerii
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pe care botanica îl cunoaște sub numele de lichen; după părerea noastră, lichenii constituie o formă incipientă, primitivă de biocenoză, extrem de strânsă, de la celulă la celulă (algă 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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, preferă medii reducătoare, totuși mai oxidante decât bacteriile, prin simplul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
însă, ca urmare a metabolismului, rH-ul mediului, evident în sens oxidativ. Ca organisme heterotrofe, preferă medii reducătoare, totuși mai oxidante decât bacteriile, prin simplul fapt că sunt eucariote. Ca organisme monocelulare, protozoarele sunt dependente în mare măsură de caracterul redox al mediului (abia organismele pluricelulare vor căpăta o mai mare independență față de caracterul redox al mediului (v. §2.3.2.2.1.2). Ca și ciupercile, cu cerințe redox similare, protozoarele sunt caracteristice foulingului biologic exterior; pentru cazul exemplificativ, ele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
heterotrofe, preferă medii reducătoare, totuși mai oxidante decât bacteriile, prin simplul fapt că sunt eucariote. Ca organisme monocelulare, protozoarele sunt dependente în mare măsură de caracterul redox al mediului (abia organismele pluricelulare vor căpăta o mai mare independență față de caracterul redox al mediului (v. §2.3.2.2.1.2). Ca și ciupercile, cu cerințe redox similare, protozoarele sunt caracteristice foulingului biologic exterior; pentru cazul exemplificativ, ele sunt de așteptat în turnul de răcire, dar având în vedere mobilitatea celor mai multe dintre
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Ca organisme monocelulare, protozoarele sunt dependente în mare măsură de caracterul redox al mediului (abia organismele pluricelulare vor căpăta o mai mare independență față de caracterul redox al mediului (v. §2.3.2.2.1.2). Ca și ciupercile, cu cerințe redox similare, protozoarele sunt caracteristice foulingului biologic exterior; pentru cazul exemplificativ, ele sunt de așteptat în turnul de răcire, dar având în vedere mobilitatea celor mai multe dintre ele, pot fi purtate de apă oriunde în instalație; dacă condițiile le sunt, în anumite
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
asupra mediului. Mediile lor de viață, întotdeauna apoase sunt, exceptând speciile parazite pe animale care nu ne privesc, apele dulci, salmastre sau marine [90]. Caracterul lor unicelular denotă (v. §2.3.2.2.1.3) o mare dependență de condițiile redox de mediu. În general, aspectele discutate cu privire la protozoare sunt valabile și la flagelate, cu câteva diferențe de nuanță. Astfel, corpul lor este întotdeauna acoperit cu o peliculă de natură diversă (proteică, poliglucidică - chitină ori celuloză) [90]; din punctul de vedere
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 substanță reducătoare - realizează o tamponare a caracteristicilor redox ale mediului din imediata vecinătate [41], dar nu în același timp precum lichenii, ci alternativ. Mai mult, Euglena poate suplini în cazul dezechilibrării calitative a unei biocenoze orice alt organism, reechilibrând biocenoza; ea este deci un factor de stabilitate/rezistență
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
2), protejate de un tegument, ele sunt relativ puțin influențate de rH-ul mediului, exceptând stadiul de zigot și prima parte a dezvoltării embrionare, anume etapa multiplicării cantitative a zigotului, deci când încă nu există un tegument propriu-zis. Acțiunea modulatoare redox asupra mediului, materializată în excreții și secreții, rămâne însă majoră. Aceste animale, evoluate, încetează adesea a mai fi fixe, dobândind o libertate de mișcare diversă ca intensitate, astfel încât prezența lor în foulingul biologic este dictată aproape exclusiv de imperative nutriționale
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
specii. Urmare a celor discutate, rolul în coroziune al animalelor superioare este mai redus și mai ales lipsit de un criteriu de caracterizare/cuantificare. Ele își aduc o contribuție în coroziune numai ca urmare a unui mecanism bazat pe modularea redox a mediului. Rolul foulingogen al lor este, de asemenea, greu de caracterizat, dar se pot totuși evidenția două roluri: acela de control, prin consumul altor organisme deja constituiente ale foulingului biologic, respectiv acela biocenotic, de participant în lanțul trofic al
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
foulingogen al lor este, de asemenea, greu de caracterizat, dar se pot totuși evidenția două roluri: acela de control, prin consumul altor organisme deja constituiente ale foulingului biologic, respectiv acela biocenotic, de participant în lanțul 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.
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
biologic, respectiv acela biocenotic, de participant în lanțul 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
prin consumul indivizilor biocenozei de bază (bacterii, alge, protozoare), transferul de energie chimică de la substrat (material de construcție a instalației), de-a lungul lanțului trofic al biocenozei, deci de a mări presiunea exercitată asupra substratului. Chiar dacă din punct de vedere redox aceste organisme sunt mai puțin dependente de mediu, nu același lucru se poate spune despre dependența de baza trofică, astfel încât mijloacele de combatere a bazei trofice vor avea un efect inhibitor indirect și asupra subiectului acestei discuții. Pentru că, odată constituită
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sau, pentru instalații vechi, chiar din lemn. Mai mult, prin evaporarea tehnologică, apa se îmbogățește în săruri, următoarea condiție a existenței unor astfel de organisme. Gradul de agresivitate al solului este cu atât mai mare cu cât are un potențial redox mai mic [16]. Este vorba de un paradox, întrucât 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
foarte mare. Ca urmare, cel mai mare interes, prin impactul corosiv, îl prezintă bacteriile chemoautotrofe. Dar, la constituirea foulingului biologic, prin existența căruia se generează alte tipuri de coroziune decât cea directă, adică prin aerare (oxigenare) diferențiată, secreție de modulatori redox, procese membranare, participă atât chemoautotrofele cât și fotoautotrofele și, în funcție de condițiile de iluminare, ultimele pot avea o pondere chiar mai mare. Totodată, ambele tipuri de autotrofe constituie baza trofică a biocenozei foulingului biologic în cadrul căruia se găsesc multe alte organisme
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
oxidant solicitat mediului nu este obligatoriu asociat cu aerobioza, adică cu prezența oxigenului; acest caracter poate fi obținut și prin prezența altor oxidanți, unii dintre ei secretați de însuși organismul (de exemplu, de către unul facultativ anaerob) în discuție, ca modulator redox, și astfel se promovează un alt tip de biocoroziune. Ca organisme în general aerobe și cu un rH optim oxidant, ele sunt caracteristice, în cazul concret folosit ca exemplu, turnului de răcire și în general, sistemelor deschise, precum instalațiile de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
bacteriile feruginoase, sunt caracterizați, la fel cu similarele lor dar fotoautotrofe - algele -, de aceeași posibilitate de manifestare a heterotrofiei, anume consumul de aminoacizi exogeni. Caracterul autotrof al acestor bacterii pune evident problema necesității unor medii oxidante ca și a modulării redox spre reducător a mediului în urma activității lor. Ca urmare, ele vor fi caracteristice foulingului biologic exterior (acolo unde există fier ori mangan), iar în cazul celui interior, în partea aerată, adică în turnul de răcire. Din punct de vedere morfologic
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în cazul CO2, respectiv a biocenozei în cazul H2SO4, când 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
specii autotrofe, adaptate la lipsa luminii. O dovadă este comportamentul algei albastre (deci dintre cele mai puțin evoluate) Oscilatoria care, cultivată la întuneric, pe medii bogate în substanțe organice, devine saprofită adevărată [84]. Autotrofia dă deja o indicație asupra caracterului redox optim necesar algelor. El este, în raport cu heterotrofele discutate anterior, orientat spre oxidant, nu însă la fel de mult ca în cazul plantelor superioare. Pentru exemplificarea acestei ultime afirmații, trimitem la figura 88 și comentariul aferent din preambulul §3.2. Tot în acest
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
procariote, anume algele albastre. Așa cum am arătat în §2.3.2.2.1.2, eucariotele, ca organisme apărute într’un mediu mai oxidant sunt adaptate, și prin urmare necesită, medii mai oxidante decât procariotele. Urmare a acestor consecințe de natură redox, algele populează în general foulingul biologic exterior, iar în cazul celui interior, zonele oxidante, precum turnurile de răcire. Ele împart rolul de bază trofică a biocenozei foulingului biologic cu chemotrofele; anume, în foulingul biologic exterior și turnurile de răcire în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 mai reducător. În contextul acestei acțiuni, algele produc substanțe modulatoare redox, cu rol în reglarea nivelului numeric al populațiilor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 important în discuția noastră, întrucât stabilitatea în mediu a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]