623 matches
-
deosebit de important în discuția noastră, întrucât stabilitatea în mediu a metalelor, și nu numai a lor, este dependentă de rH-ul acestuia; deci, o cale de manifestare a efectului corosiv al prezenței algelor în foulingul biologic este calea modificării caracterului redox al mediului. Alte mecanisme de coroziune aplicate de alge sunt: − aerarea diferențiată [16], provocată atât prin producerea de oxigen [16] cât și prin depunerea lor neuniformă, ca fouling; − modificarea rH-ului apei [16], de fapt tot o modificare a caracterului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
al mediului. Alte mecanisme de coroziune aplicate de alge sunt: − aerarea diferențiată [16], provocată atât prin producerea de oxigen [16] cât și prin depunerea lor neuniformă, ca fouling; − modificarea rH-ului apei [16], de fapt tot o modificare a caracterului redox al acesteia; − mecanismul membrană datorat depozitelor de alge ori precipitatelor gelatinoase ce le însoțesc (uneori, deosebit de dezvoltate, adevărate pete ce înglobează un mare număr de celule algale, precum la Anacystis, Chaetophora) ori, în sfârșit, cenobiilor altor alge, precum Pediastrum; − secreția
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
algele din ordinul Desmidiales (alge verzi) folosesc fierul (ionizat) astfel obținut pentru a-și impregna membrana cu săruri de fier [84]; − mecanismul biocenotic, bazat pe repetarea unui ciclu pasivizare-depasivizare datorat oscilațiilor rH-ului indus în biotop (apă) pentru menținerea homeostaziei redox a ecosistemului. O discuție specială, prilejuită de cele arătate acum, cu manifestare specială în cadrul algelor, este prilejuită de secreția de substanțe gelatinoase (gelatinoase ca aspect, nu neapărat și din punct de vedere chimic). Nu este de mirare că agar-agarul (polizaharid
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
doar rolul de fixare pe suportul mecanic. Situația este comună atât lichenilor cât și mușchilor, cu deosebirea de nuanță că, dacă lichenii sunt o biocenoză în sine, internă, mușchii - doar autotrofi - încep să „simtă“ mediul și să inițieze modularea lui redox, dar nivelul lor evolutiv nu le permite decât o intensitate mică a procesului, desigur reductiv, mascat însă de efectul oxidativ al eliminării de entropie. Acțiunea modulatoare redox - în sens reductiv - devine tot mai intensă cu evoluția [102], astfel încât ferigile, care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
internă, mușchii - doar autotrofi - încep să „simtă“ mediul și să inițieze modularea lui redox, dar nivelul lor evolutiv nu le permite decât o intensitate mică a procesului, desigur reductiv, mascat însă de efectul oxidativ al eliminării de entropie. Acțiunea modulatoare redox - în sens reductiv - devine tot mai intensă cu evoluția [102], astfel încât ferigile, care câștigaseră între timp un sol - implicit soluția solului - redescoperă comunicarea chimică - alelopatia -, motiv pentru care emit - și întru a materializa alelopatia - nu atât rădăcini adevărate, dar (măcar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
câștigaseră între timp un sol - implicit soluția solului - redescoperă comunicarea chimică - alelopatia -, motiv pentru care emit - și întru a materializa alelopatia - nu atât rădăcini adevărate, dar (măcar) rădăcini adventive. Efectul entropic este de acum estompat de efectul reductiv al modulării redox. De aici începe și posibilitatea ca în constelația de mecanisme de coroziune facilitată biologic să apare și modularea redox. Plantele superioare vor contracara tot mai mult efectul entropic și, prin efectul lor reductiv tot mai marcant asupra mediului, vor deveni
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
materializa alelopatia - nu atât rădăcini adevărate, dar (măcar) rădăcini adventive. Efectul entropic este de acum estompat de efectul reductiv al modulării redox. De aici începe și posibilitatea ca în constelația de mecanisme de coroziune facilitată biologic să apare și modularea redox. Plantele superioare vor contracara tot mai mult efectul entropic și, prin efectul lor reductiv tot mai marcant asupra mediului, vor deveni tot mai puțin eficiente în coroziunea biologică. Atunci când ele mai secretă acizi, și o fac apelând la memoria filogenetică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
prin mijloace chimice, și când există pericolul ca, prin modularea unor anumite valori rH în mediu, să se inducă secreția de către unele organisme alcătuitoare ale foulingului biologic a unor substanțe deosebite decât de obicei, inclusiv/potențial corosive, adică obținerea concordanței redox organism-mediu nu la nivel biologic/ecologic, ci la acela biochimic. Exemplul lui Bacillus subtilis care, prin trecerea mediului la rH 13,60 secretă acid lactic (v. §2.2.2.3.1) este edificator. încercări privind o tratare ecologică a foulingului
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
din faza reducătoare spre cea oxidantă [22], condiții ce sunt îndeplinite de sistemul concret, biotic. Anume, la interfața metal-apă, apa suportă un proces de reducere pe seama oxidării (ionizării) metalului (v. și §3.2.1), în vreme ce în volum apa păstrează caracterul redox obișnuit, evident mai oxidat [112, 113]. Stratul de fouling biologic împiedică difuzia dintre cele două categorii de apă amintite, astfel încât gradientul redox se amplifică sau, cel puțin, se menține susținând, ca forță motoare, transferul ionilor metalici spre massa apei. Se
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
proces de reducere pe seama oxidării (ionizării) metalului (v. și §3.2.1), în vreme ce în volum apa păstrează caracterul redox obișnuit, evident mai oxidat [112, 113]. Stratul de fouling biologic împiedică difuzia dintre cele două categorii de apă amintite, astfel încât gradientul redox se amplifică sau, cel puțin, se menține susținând, ca forță motoare, transferul ionilor metalici spre massa apei. Se poate pune problema epuizării ionilor metalici din faza adiacentă metalului, ca și oxidarea acestei faze, prin echilibrarea, în urma transferului, cu aceea exterioară
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
existe coroziune. Materialele anorganice nemetalice, precum betonul, care nu sunt supuse mecanismului aerării diferențiate, 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 redox. Fenomenul este cel mai bine reprezentat la organismele care întrețin relații directe și strânse cu mediul, ca microorganismele și plantele, adică exact
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 redox. Fenomenul este cel mai bine reprezentat la organismele care întrețin relații directe și strânse cu mediul, ca microorganismele și plantele, adică exact cele care sunt reprezentate majoritar în foulingul biologic. Domeniul în care au loc astfel de schimbări este variabil
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mai ales la ecarturi mari față de condițiile normale, apa poate reprezenta un mediu în care metalul ori, în general, materialul de construcție devine instabil. în mod obișnuit, având în vedere specificitatea de specie a substanței alelopatice, implicit al caracterului ei redox, ca și diversitatea organismelor alcătuitoare a foulingului biologic, intervine o neutralizare reciprocă a efectelor redox în ansamblul apei. Dar local, în zone de preponderență a unei populații date, mecanismul găsește toate condițiile de dezvoltare. Fenomenul a mai fost observat dar
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
metalul ori, în general, materialul de construcție devine instabil. în mod obișnuit, având în vedere specificitatea de specie a substanței alelopatice, implicit al caracterului ei redox, ca și diversitatea organismelor alcătuitoare a foulingului biologic, intervine o neutralizare reciprocă a efectelor redox în ansamblul apei. Dar local, în zone de preponderență a unei populații date, mecanismul găsește toate condițiile de dezvoltare. Fenomenul a mai fost observat dar altfel cuantificat, anume prin pH. Astfel, bacteriile acidifică mediul, iar algele îl alcalinizează [56] cu
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Depunerea poate fi neuniformă și din punct de vedere calitativ în ceea ce privește compoziția biocenotică a foulingului biologic, mai precis raportul dintre autoși heterotrofe însoțită de secreția, în cantități diferite de la o zonă la alta, a diferitelor substanțe, de catabolism sau modulatoare redox. Variabilitatea crește odată cu luarea în considerare nu doar a unui ion oarecare din apă sau a O2, respectiv CO2 - ca produși de „catabolism“ (în sensul generic de deșeu al viețuirii) -, ci și a unei largi diversități de substanțe alelopatice secretate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de entropie. Aceste aserțiuni sunt de fapt caracteristice tuturor proceselor oscilante între două stări. În acest context, o reacție oscilantă Belousov-Zhabotinskii, folosită anterior [117] ca model fizic al biocenozei, a demonstrat existența unui transfer energetic, având drept consecință modificarea stării redox a unui sistem integrator (crH), implicit de negentropie spre acel sistem integrator; transferul este în dublu sens - între sistem și sistemul integrator - în funcție de caracterul redox (marker al stării entropice) dobândit de sistemul integrator în urma transferului (rHf) (fig. 70). Întrucât în cadrul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
model fizic al biocenozei, a demonstrat existența unui transfer energetic, având drept consecință modificarea stării redox a unui sistem integrator (crH), implicit de negentropie spre acel sistem integrator; transferul este în dublu sens - între sistem și sistemul integrator - în funcție de caracterul redox (marker al stării entropice) dobândit de sistemul integrator în urma transferului (rHf) (fig. 70). Întrucât în cadrul biocenozei nivelul entropic se menține (relativ) constant, înseamnă că transferul negentropiei afectează, entropizând, biotopul - substratul. Dacă substratul este de fapt peretele - metalic ori nemetalic - unei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
efectul ar doi biocizi utilizați curent (ETA-75 și Biostop 121), prin prisma experienței noastre în ceea ce privește substanțele biologic active [122]. Biocidul ETA-75 dezvoltă o dependență a rH-ului indus în apă de tip sigmoidic (fig. 72), ca oricare altă substanță modulatoare redox. Se remarcă faptul că toate valorile rH se încadrează în limite relativ reducătoare (19-29), de așteptat improprii dezvoltării organismelor fotoautotrofe. Cu alte cuvinte, biocidul ETA-75 ar corespunde scopului combaterii producătorului primar, dar creează condiții favorabile consumatorilor. Acest fapt secundar nu
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de mai sus pe un sistem biologic experimental, anume dezvoltarea, în primele stadii ontogenetice, a unei plante (fotoautotrofe) test - secara -, a arătat (fig. 73) că efectul biologic reprezentat ca funcție de rH respectă o alură Gauss (incompletă). Alura gaussiană denotă determinismul redox al efectului biologic, anume unul direct. Totodată se remarcă faptul că efectul este în general de inhibiție. Cu alte cuvinte se confirmă efectul salutar al acestei substanțe, însă cu observația că un efect mult mai puternic se obține pentru rH
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 studiat. Efectul biologic s’a dovedit a fi, într’adevăr, mai puternic. Prezența organismelor în soluție conduce în timp la variații destul de largi de rH, dar în jurul unei drepte de regresie ascendente cu panta mai mică decât în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ascendente cu panta mai mică decât în cazul biocidului ETA-75 (fig. 77), situată în domeniul inhibitor (rH 22,7-23,5). În comparație cu evoluția îngreunată a rH-ului în condițiile prezenței biocizilor (fig. 74, 77), fapt ce denotă o acțiune de tamponare redox, apa netratată cu biocizi suferă în contact cu organismele oscilații cu mult mai ample ale rH-ului (fig. 78), găzduind o dezvoltare nestânjenită a organismelor. Toate acestea denotă că biocidul Biostop-121 are proprietăți de tamponare redox mult mai pronunțate. În
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
o acțiune de tamponare redox, apa netratată cu biocizi suferă în contact cu organismele oscilații cu mult mai ample ale rH-ului (fig. 78), găzduind o dezvoltare nestânjenită a organismelor. Toate acestea denotă că biocidul Biostop-121 are proprietăți de tamponare redox mult mai pronunțate. În cursul aerării s’a observat o scădere progresivă, relativ lentă, a rH-ului, care s’a stabilizat după o scădere de cca. trei unități (fig. 79), fapt ce arată pe de o parte că rHul indus
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cupru, permanganatul de potasiu și clorul [16], fiecare acționând prin mecanisme specifice și distincte. Sulfatul de cupru acționează în baza toxicității ionului Cu2+, capabil a denatura proteinele, în particular enzimele. I se atribuie și rolul de catalizator - puternic - al reacțiilor redox [16] în care caz poate dezechilibra, prin exagerarea vitezei lor, reacțiile metabolice, cu toatele redox. Dozele curente sunt de 0,1-10 mg/L pentru alge, respectiv 0,2-0,4 mg/L pentru fungi, în funcție de specie, cu recomandarea de a fi aplicate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Sulfatul de cupru acționează în baza toxicității ionului Cu2+, capabil a denatura proteinele, în particular enzimele. I se atribuie și rolul de catalizator - puternic - al reacțiilor redox [16] în care caz poate dezechilibra, prin exagerarea vitezei lor, reacțiile metabolice, cu toatele redox. Dozele curente sunt de 0,1-10 mg/L pentru alge, respectiv 0,2-0,4 mg/L pentru fungi, în funcție de specie, cu recomandarea de a fi aplicate preventiv, adică înaintea dezvoltării unei încărcături biologice, a cărei distrugere ar pune la dispoziția
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]