UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURETI FACULTATEA DE CHIMIE APLICAT I TIINA MATERIALELOR

NDRUMTOR: Prof.Ioana Maior

Proiect realizat de: Dardac Raluca Lazr Andreea Cosmina Grupa:1131 CATB

1

- 2010 CUPRINS

1.Noiuni introductive................................................................................................................3 1.1 Materiale metalice i aliaje folosite n industria alimentar...............................3 1.2 Mecanismul coroziunii............................................................................................4 2. Microorganisme implicate n coroziunea microbiologic.................................................5 2.1. Bacteriile.................................................................................................................6 2.1.1. Bacterii sulfo-reductoare...............................................................................6 2.1.2. Bacterii sulfo-oxidante.....................................................................................7 2.1.3. Ferobacterii.......................................................................................................9 2.2. Ciupercile................................................................................................................10 3. Mecanismul coroziunii microbiologice................................................................................13 3.1. Mecanismul coroziunii microbiologice la metale.............................................13 3.1.1. Producerea de metabolii cu aciune coroziv...............................................13 3.1.2. Coroziunea prin gradiente diferite de concentraie a acceptorilor de electroni...................................................................15 3.1.3. Coroziunea prin depolarizare catodic.........................................................16 3.2. Mecanismul coroziunii microbiologice la materialele nemetalice..................16 4. Comportarea diverselor materiale i metode de combatere a coroziunii microbiologice.................................................................................18 Bibliografie...............................................................................................................................20

2

1. Noiuni introductive

1.1 Materiale metalice i aliaje folosite n industria alimentar n industria alimentar, materialele matalice sunt folosite pentru construirea de utilaje i instalaii tehnologice, ambalaje. Alegerea materialelor trebuie s in cont de condiile specifice n care se desfoar procesele tehnologice din industria alimentar:

existena unor medii de lucru agresive i dificile: substane acide sau alcaline,umiditate excesiv, existena n mediu a prafului i a altor particule fine, presiune ridicat;

produsele i materialele nu trebuie s intre n reacii chimice, ceea ce duce la alterareaproduselor;

unele utilaje pot funciona continuu timp ndelungat, aproape un an, fr a putea fiscoase din funciune (de exemplu coloanele de distilare i rafinare). Transformrile fizice i chimice ale produselor alimentare ambalate, procesele care au loc n ntreaga perioad de la ambalare pn la consum, impun materialelor destinate ambalajelor i alte condiii n afara condiiilor generale impuse materialelor folosite la confecionarea ambalajelor. Ele trebuie s fie:

permeabile, pentru a asigura respiraia produsului alimentar ambalat sau evacuareagazelor de fermentaie,

impermeabile la microorganismele duntoare, la arome, gaze sau vapori de ap, ncazul materiei grase sau a produselor deshidratate,

rezistenta la temperaturi coborte sau la cldur, stabile chimic fa de ap, acizi, baze, sruri, grsimi, uor sudabile la nchiderea ambalajului, compatibile cu lacurile i vopselele de etichetare, lipsite de miros sau gust propriu, lipsite de componente care ar putea modifica proprietile produselor ambalate.3

n industria alimentar se folosesc: materiale plastice anorganice (sticla, ceramica), materiale plastice organice (polietena, polipropilena, polietilen tereftalatul PET), hrtie i carton, etc. Materialele metalice utilizate n industria alimentar se mpart n:

* *

materiale metalice feroase: fierul i aliajele lui, fonta i oelul; materiale metalice neferoase: cuprul, aluminiul, staniul, etc. i aliajele lor.

1.2 Mecanismul coroziunii Coroziunea unui corp este considerat ca fiind rezultatul transformrii lagturilor structurale din acel corp. Sub influena apei, oxigenului sau luminii atomul, practic neutru, poate pierde sau ctiga electroni, ionizndu-se. De exemplu, n cazul fierului, atomul poate pierde 2 sau 3 electroni, formnd Fe 2+ sau Fe3+ ntlnii cel mai frecvent n produsele de coroziune:

Fe2+ Fe3+ + e - (oxidare) Fe3+ + e - Fe2+ (reducere)Cnd fierul metalic trece n Fe2+ se produce o oxidare, iar cnd fierul bivalent ionic trece n fier metalic se produce o reducere. Reaciile de mai sus arat c pentru a opri coroziunea metalelor trebuie s se previn pierderea de electroni.

4

2. Microorganisme implicate n coroziunea microbiologic

Activitatea biologic poate influena asupra metalelor, materialelor de construcie, lemn, igl, asfalt, piele, hrtie, materiale plastice, etc. Coroziunea microbiologic este un fenomen puin studiat i este necesar s se cunoasc dac este un fenomen secundar al vieii bacteriilor i al metabolismului lor sau apariia i dezvoltarea bacteriilor la nivelul suprafeelor corodate este un accident. Sa constat c la nivelul suprafeelor inerte atacate de microorganisme, se afl substane organice n concentraii foarte reduse i n acest fel, este uurat instalarea unei flore heterotrofe sau autotrofe. Bacteriile sunt organisme cu rol foarte important n coroziunea materialelor, ndeosebi a metalelor i poate fi realizat o clasificare a acestora avnd drept criteriu de clasificare coninutul lor enzimatic:

A. Microorganisme care secret dehidrogenaze a) bacterii cu aciune asupra anionilor SO42- : bacterii reductoare de sulfai {Desulfovibrio desulfuricans); S2032- : divserse specii saprofite; S2-: Chlorobacteriaceae, Rhodothiobacteriaceae ; SCN- : Thiobacillus thiocgano-oxidans ; NO3-: bacterii reductoare de azotai (Micrococcas denitrificans, Hgdrogenomonas agilis); NO2-: bacterii reductoare de azotii (Thiobacillus denitrificans); CO32- : bacterii reductoare de bioxid de carbon (specii metanogene); PO43-: bacterii reductoare de fosfai. b) bacterii cu aciune asupra substanelor organice 5

cu S : substrat polipeptide i aminoacizi sulfurai; cu N : proteine (flor proteolitic); cu C : hidrai de carbon (celuloz, lignin)-microorganisme diverse; cu P : lecitin, fitin microorganisme diverse. B. Bacterii care secret oxidaze a)bacterii cu aciune asupra elementelor simple H: Hidrogenomonas; S: Thiobacillus thiooxydans; N : Azotobacter. b) bacterii cu aciune asupra combinaiilor elementelor simple SO2: Thiobacillus thiooxydans; S2O3: Thiobacillus thioparus, Thiobacillus novellus; NH3: Nitrosomonas; NO2: Nitrobacterii; Fe2+: Ferobacterii; Mn2+: Manganobacterii. Alte microorganisme care determin procesele de coroziune sunt: fungi, alge, protozoare, diatomee, nematode. Microorganismele care produc coroziunea microbiologic, pot fi clasificate astfel : a) la celule microorganisme active, care cu aciune acioneaz direct: ca celule sau sau enzime de

depolarizani

catalizatori

ai reaciilor de distrugere a materialelor ; b) microorganisme cu aciune indirect: produc substane

corosive (COa, H2S, NH3, acizi organici i anorganici) ; c) microorganisme care creeaz mediu corosiv, prin stabilirea

concentraiei de oxigen a celulelor.

2.1. Bacteriile 2.1.1. Bacterii sulfo-reductoare Bacteriile sulfo-reductoare sunt bacterii anaerobe rspndite n sol, ape dulci i srate, nmol marin i sonde petrolifere. 6

Bacteriile sulfo-reductoare produc nu numai coroziunea exterioar ci, n cazul cnd sunt coninute n lichidul transportat, i coroziunea interioar a conductelor. Unele specii rezist i produc coroziune chiar i n condiiile existenei, n apa transportat n conduct, a unei concentraii de clor de 20 mg/l. Bacteriile sulfo-reductoare se gsesc i n nodulii care se formeaz n unele conducte metalice ce transport ap. Aceti noduli formeaz corp comun cu conducta i reprezint un stadiu naintat de corodare. n conductele de ap n care exist depuneri de humus i argil apar frecvent i bacterii sulfo-reductoare. n conductele n care circul o ap calcaroas ns, aceste bacterii nu apar deoarece crusta de calcar care se formeaz pe conduct mpiedic dezvoltarea unei flore autotrofe. Bacteriile sulfo-reductoare se gsesc i n straturile petrolifere i apar i n sonde n zona contactului ap- iei. Injectarea de ap dulce n straturile petrolifere favorizeaz dezvoltarea acestor bacterii. Condiiile optime n care bacteriile sulfo-reductoare se dezvolt cel mai bine sunt : un pH de 5,58,5, absena oxigenului, prezena substanelor organice i a unei concentraii moderate de sulfai. 2.1.2. Bacterii sulfo-oxidante Bacteriile sulfo-oxidante sunt bacterii aero- i anaerobe rspndite n sol, ape dulci i srate, precum i n ape reziduale. Sunt organisme autotrofe, chimiosintetizante, cu surse energetice proprii, urmnd, dup absorbie, direct calea reaciilor respiratorii. Bacteriile sulfo-oxidante i obin energia necesar proceselor vitale prin oxidarea sulfului elementar, a tiosulfailor i n anumite cazuri a politionailor, sulfurilor i sulfiilor. Produsul final al oxidrii este acidul sulfuric a crui prezen duce la scderea pH-ului mediului n care se desfoar fenomenul. Bacteriile sulfo-oxidante provoac att coroziunea conductelor metalice ct i a lucrrilor de beton i de piatr. n ultimul caz ele folosesc compuii de sulf din atmosfera poluat a zonelor industriale sau a marilor orae. Genul tipic de bacterii sulfo-oxidante este Thiobacillus. Aceste bacterii se prezint sub form de bacili asporulai imobili sau mobili cu ajutorul unui singur flagel polar. Unele specii sunt autotrofe, iar altele facultativ autotrofe. n general sunt aerobe, dar exist i unele specii anaerobe. Se pot dezvolta att n mediu acid ct i n mediu alcalin. Principalul produs al oxidrii l constituie sulfaii i sulful.

7

Diferitele specii de Thiobacillus se deosebesc ntre ele prin mecanismul de metabolism i prin sursele de oxigen.

Thiobacillus thioparus (fig 1) sunt bacili de 13 lungime i 0,5 diametru, mobili. Sunt bacterii gram-negative, strict aerobe i autotrofe.

fig. 1 Thiobacillus thioparus Condiiile optime de dezvoltare snt temperatura de 26C, pH-ul 4,57,8. Nu se dezvolt pe medii organice i i procur energia prin oxidarea tiosulfailor n sulfai i sulf, oxideaz sulful elementar, nu oxideaz hidrogenul sulfurat sau sulfurile. Triesc n sol, nmol i ape uzate. Thiobacillus thiooxidans (fig. 2)sunt bacili avnd lungimea de 1,0 i diametrul de 0,5 i extremitile rotunjite, mobili Este o bacterie gram-negativ, strict aerob i strict autotrof. Folosete energia rezultat din oxidarea sulfului elementar i a tiosulfailor n arid sulfuric. Sursa de carbon o constituie bioxidul de carbon din atmosfer.

fig. 2 Thiobacillus thiooxidan

8

Este specia care produce cel mai mult acid sulfuric i poate tri la pH-uri mergnd pn la 0,6 i chiar mai mici. Temperatura optim 2830C, pH-ul optim 2,03,5. Triete n sol i contribuie intens la procesele de coroziune a betonului i oelului.

2.1.3. Ferobacterii Ferobacteriile sau bacteriile feruginoase sunt bacterii aerobe, rspndite n sol i n apele dulci de suprafa i subterane. Unele specii sunt chimioautotrofe, adic folosesc numai compui minerali, iar altele sunt mixotrofe, folosesc att compui minerali ct i compui organici. Ferobecteriile chimioautotrofe i procur energia necesar metabolismului din oxidarea srurilor feroase cu sruri ferice. Aceast transformare este favorizat de o enzim proprie acestor bacterii. Reacia care are loc este urmtoarea:

FeCO3 + 1 H2O + O2 Fe(OH)3 + CO2 + 94,5 cal 2FeO + (O) + 3H2O 2Fe(OH)3 + 353 cal

fig. 3 Precipitate de hidroxid feric format de bacterii feruginoase

Bacteriile feruginoase pot interveni n dou feluri n procesul de coroziune: direct, prin dezvoltarea unui echilibru de oxidoreducere sau a unui sistem electrochimie sau indirect, prin formarea unor noduli sau precipitate de hidroxid feric care devin celule cu concentraie diferenial. Sphaerotilus natans sunt trichomi incolori, formai din celule cilindrice de 2 6 lungime, nconjurai de o teac mucos cu pseudoramificaii. Trichomii nnoat liberi i formeaz colonii n form gen. de perii, de culoare alb cenuie, caracteristic pentru acest (fig. 4)

9

fig. 4 Sphaerotilus natans Se dezvolt n medii cu substane organice, este aerob, temperatura optim 1825C, triete n ape dulci, curgtoare sau stttoare precum i n ape impurificate. 2.2. Ciupercile Ciupercile sunt plante inferioare, macroscopice, fr clorofil. Corpul lor este reprezentat printr-un tal numit miceliu format din hife.

fig.5 Conidiofori i hife de ciuperci

Sporii de ciuperci exist n ntreaga atmosfer, mai numeroi n straturile ei joase i mai rari n cele nalte. Ciupercile i n special mucegaiturile contribuie la coroziunea metalelor, materialelor plastice, cauciucului i asfaltului. Atacul asupra metalelor se explic prin aceea c, din metabolismul ciupercilor, rezult o serie de acizi organici, cum ar fi acidul tartric, citric i oxalic, care solubilizeaz metalele i produc totodat pe ele celule de concentrare difereniat. Aciunea corosiv a ciupercilor asupra metalelor este mai accentuat n zonele calde i umede ale globului, unde pagubele produse snt uneori foarte importante. In atacul asupra materialelor plastice, ciupercile nu acioneaz asupra polimerilor din care se compun aceste materiale, ci asupra auxiliarilor ca : lubrifiani, stabilizatori, colorani, plasitifiani etc, care au moleculele mai mici, uor degradabile. Cauciucul natural, cauciucul sintetic i asfaltul sunt supuse i ele degradrii de ctre ciuperci. Cauciucurile devin sfrmicioase i lipsite de rezisten i elasticitate. Aciunea ciupercilor asupra acestor produse se explic prin modul lor de nutriie

10

heterotrof, prin proprietile lor enzimatice i prin formarea de acizi organici (galic, citric, oxalic etc). Speciile de ciuperci care atac metalele i materialele plastice snt urmtoarele : Spicaria, Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Pullullaria, Neurospora, Chaetomium i Sterigmatocystis. Aspergillus sunt cele mai rspndite mucegaiuri. Conidiile acestui gen pot fi gsite peste tot n aer i n sol. Secret enzime active care produc coroziunea diferitelor materiale : bachelit, PVC, rini, asfalt etc.

fig. 6 Aspergillus

Penicillium constituie un gen care grupeaz mucegaiuri de asemenea foarte rspndite n natur. Secret enzime active oare produc coroziunea diferitelor materiale : bachelit, PVC, asfalt etc. .

fig. 7 Penicillium

11

Au culoare verde, albastr sau galben. Pe mediile de concentrice.

cultur, coloniile apar n

inele

Spicaria, Trichoderma, Pullullaria au fost gsite pe straturile de protecie peliculogen cu lacuri i vopsele a metalelor.

Fig. 8. Spicaria

Fig. 9. Pullullaria

Fig. 10. Fusarium

Clasa A s c o m y c e t e s sunt ciuperci cu micelii pluricelulare i articulate. Se nmulesc asexuat prin spori, dar exist i forme de nmulire sexuat. Genurile cu rol n coroziune sunt Neurospora, Chaetomium i Sterigmatocystis.

fig. 11 Chaetomium

fig. 12 Sterigmatocystis

12

3. Mecanismul coroziunii microbiologice

Funcie de substratul atacat, mecanismul coroziunii microbiologice se poate mpri n :

mecanismul coroziunii microbiologice la metale; mecanismul coroziunii microbiologice la materialele nemetalice;

3.1. Mecanismul coroziunii microbiologice la metale Rolul primar al microorganismelor n procesele de coroziune pare a fi acela de a accelera ionizarea, prin activarea electronilor. Aceast activare se produce pe mai multe ci i anume : aciune enzimatic). 3.1.1. Producerea de metabolii cu aciune coroziv Este deja cunoscut c mocroorganismele pot produce metabolii ca : acizi; amoniac; hidrogen sulfurat ; mercaptani ; sulfuri cu aciune agresiv asupra metalului ; producerea de metabolii cu aciune coroziv; producerea unei aglomerri de celule (formnd n mod localizat gradiente de depolarizarea catodic (reinerea hidrogenului i a electronilor, direct prin

concentraie a acceptorilor de electroni sau de oxigen);

Formarea acidului sulfuric de ctre tiobacili este un exemplu evident n legtur cu aceasta. Dac mediul este foarte acid, este aproape cert c determinante n coroziune sunt microorganismele de tipul Thiobacillus. 13

Fazele de desfurare a reaciei sunt : O O O

H2SOH2SO H2SO2 H2SO3 H2SO4 Hidrogenul pus n libertate n cursul fazelor intermediare se poate combina i cu bioxidul de carbon, rezultnd substana de constituie a protoplasmei. De aceea, bacteriile sulfooxidante se pot dezvolta bine pe medii absolut lipsite de substane organice :

1 C 2 + 2H 2 C6 H12 O6 + H 2O + S 2 O S 6

Sulfobacteriile pigmentate posed un mod de nutriie dublu, pe de o parte chimiosintetic, pe de alt parte fotosintetic. Fotosinteza este determinat de doi pigmeni, bacterioclorina i bacterioeritrina. Oxigenul pus n libertate n fotosinteza acestor bacterii este utilizat pentru oxidarea intracelular a hidrogenului sulfurat, dup reacia:

1 H 2 S + 2CO 2 + H 2O 2 C6 H12 O6 + H 2 SO 4 6

Experimental, cu ajutorul izotopi radioactivi, s-a dovedit c la Thiobacillus thiooxidans, energia rezultat prin oxidarea sulfului se acumuleaz prin legturi macroergice i poate fi transmis ulterior, n asimilarea dioxidului de carbon. n coroziune este cunoscut att aciunea amoniacului, ct i a mercaptanilor produse de mai multe microorganisme. Dintre metaboliii microbieni cu aciune coroziv este de reinut i aciunea acizilor organici eliberai de fungi. Sulful elementar poate fi produs n sol sub aciunea bacteriilor sulfo-reductoare, dar i sub aciunea altor microorganisme, chiar aerobe, care ar descompune substanele organice sulfurate. Ambele fenomene provoac coroziunea extrem de rapid a fierului i oelului. Reducerea sulfailor pn la hidrogen sulfurat n anaerobioz, decurge dup reacia 2H+ 2H+ 2H+ 2H+

H2SO4 H2SO3 H2SO2 H2SOH2S 14

- H2O

- H2O

- H2O

- H2O

Sulfaii n aceast reacie sunt acceptori de hidrogen. n general, dezvoltarea umor bacterii, este legat de prezena n mediu a substanelor organice ce pot furniza hidrogen mobil, cum sunt hidraii de carbon, acizii organici, alcoolii. n prezena asparaginei, aceste substane, sunt peptona, srurile de amoniu, sulfaii. Oricare ar fi donorul de hidrogen, procesul de reducere al sulfailor are urmtoarele dou faze comune:

activarea hidrogenului de la sulfat; reducerea sulfailor cu ajutorul acestui hidrogen.Dac hidraii de carbon sunt surs de hidrogen, reacia chimic globale este: C6H12O6 + 6H2O 6CO2 + 12 H2 6H+ + 3SO42- + 12H2 12H2O + 3H2S C6H12O6 + 6H+ + 3SO42- 6CO2 + 6H2O + 3H2S + x kcal Bacteriile sulfo-reductoare pot utiliza ca surs de hidrogen cele mai inactive hidrocarburi, grsimi, ceride. C9H20 + 7CaSO4 7CaCO3 + 2CO2 + 3 H2O + 7H2S + 32,4 kcal Dei sunt considerate strict anaerobe, s-a constatat c bacteriile sulfo-reductoare au o mare toleran la oxigen. Folosirea larg de ctre sulfobacterii a substanelor organice ca donatori de hidrogen explic aciunea coroziv pronunat.

3.1.2. Coroziunea prin gradiente diferite de concentraie a acceptorilor de electroni Cel de al doilea mecanism explic coroziunea prin producerea de aerare difereniat. Masa microbian ader strns de suprafaa metalului i se pare c produce o srcire n oxigen a mediului, astfel nct i-a natere un flux ntre zonele mai aerate i cele mai puin oxigenate.

15

Consumul biologic al oxigenului i formarea de substane oxidabile sunt cei doi factori de baz n acest proces. Cele mai dezvoltate depuneri de natur biologic sunt produse de ferobacterii, care sunt factori secundari ai coroziunii. Prezena condiiilor de anaerobioz strict sau chiar relativ i dezvoltarea unor depuneri de natur biologic, indic simbioza dintre Desulfovibrio i ferobacterii. Bazat pe principiul aerrii difereniate a materialului metalic, coroziunea electrochimic este legat de formarea de depozite n interiorul conductelor. Depunerile pot fi: materii inerte, argile de eroziune, roci, resturi vegetale. Apele denumite agresive antreneaz totdeauna asemenea materiale, fie n stare coloidal, fie n suspensie. Apele mineralizate, care nu conin n soluie sruri dizolvate i bicarbonai alcalino-pmntoi formeaz precipitate, prin pierderea bioxidului de carbon de echilibru. Chiar dac la punerea n funciune a unei conducte nu sunt identificate microorganisme cu aciune corosiv, deci amorsarea procesului de coroziune nu este determinat de microorganisme, totui pentru ca procesele electrolitice s continuie, trebuie ca pila s fie depolarizat, iar hidrogenul rezultat s fie consumat pe msur ce se formeaz. n acest fel se ajunge la cel de al treilea mecanism, cel al depolarizrii catodice. 3.1.3. Coroziunea prin depolarizare catodic Prin utilizarea hidrogenului sau a electronilor de ctre bacterii, se produce depolarizarea i este asigurat n acest fel continuitatea proceselor de coroziune. Se consider c n coroziunea subteran a conductelor, amorsarea fenomenului nu este electrolitic, ci microbian. Abia dup ce bacteriile realizeaz primul atac, apar pilele galvanice i coroziunea capt caracter electrochimic. 3.2. Mecanismul coroziunii microbiologice la materialele nemetalice Procesul de coroziune al materialelor nemetalice este diferit de cel al coroziunii metalelor, n primul rnd deoarece aceste materiale nu sunt bune conductoare de electricitate i nu poate fi aplicat teoria electrochimic. Acest proces depinde de:

natura materialului, organic sau anorganic; compoziia chimic a materialului; porozitatea i structur; caracteristicile mediului; 16

durat de aciune.

n urma cercetrilor s-a constat c prezena impuritilor reduc rezistana la coroziune, iar materialele organice cu mas molecular i grad de polimerizare mari sunt mai rezistente la atacul coroziv. Atacul materialelor nemetalice de ctre microorganisme variaz cu natura materialului i vizeaz funciile fiziologice de baz ale microorganismelor nutriia i procesele de oxidare biologic. Nutriia celului microbiene are nevoie de elemente absolut indispensabile: C, H, O, N, P, S, Cl, K i de elemente utile dar nu indispensabile:Na, Ca, Mn, Fe, Si. Elementele care servesc ca baz pentru formarea esuturilor microbiene sunt elemente plastice, iar cele care servesc pentru stimularea activitii microbiene sunt elemente catalitice sau oligodinamice. Ptrunderea elementelor n celul se face prin fenomenul de difuzie i osmoz. Asimilarea elementelor minerarale se face de cele mai multe ori sub form de soluie de sruri. Carbonul este asimilat de ctre microorganismele autotrofe prin fotosintez, ntlnit la alge i la unele sulfobacterii, sau prin chimiosintez, ntlnit la sulfobacterii incolore, bacterii nitrificate, feruginoase, etc.

17

4. Comportarea diverselor materiale i metode de combatere a coroziunii microbiologice

Coroziunea n general exercit o influen negativ asupra economiei prin pierderile nsemnate de metal i alte materiale, determinate de nlocuirea prilor corodate ale mainilor sau instalaiilor, de obturarea conductelor i a evilor prin formarea de depuneri, de nrutire a transferului termic, etc. Factorii ce determin degradarea acioneaz simultan i pot fi menionai: microorganismele, temperatura, lumina, umiditatea, tensiunile interne din materiale, freacarea, compoziia chimic, etc Dezvoltarea mucegaiurilor pe materialul plastic determin modificri ale caracteristicilor fizico-mecanice ale materialului plastic, iar compoziia chimic i structura materialului pot determina atacul microbiologic. Astfel, miceliul de mucegai poate folosi cea mai mic porozitate a materialului pentru a se dezvolta. S-a constatat c imunitatea microbiologic a polimerului determin i imunitatea materialului de umplutur, dar aceast imunitate nu este absolut; ea depinde de starea fizic a polimerului. Astfel, policlorura de vinil rigid sau n granule este rezistent fa de dezvoltarea mucegaiurilor, dar n emulsie ea poate fi atacat. n general, produsele cu grad mic de polimerizare sunt mai uor atacate dect cele cu grad mare de polimerizare. Astfel plastifianii i stabilizatorii cu mas molecular mic n comparaie cu cea a polimerului sunt susceptibili de atac microbiologic. De cele mai multe ori, rezistena redus la atacul microbian al materialelor plastice nu este determinat de polimerii propriu-zii, ci de ingrediente. Deoarece pentru obinerea materialelor plastice, plastifianii sunt adugai n concentraie foarte mare, ei au un rol hotrtor n asigurarea rezistenei materialelor plastice la aciunea mucegaiurilor. n cele mai multe cazuri, plastifianii asigur creterea mucegaiurilor singure, fr adaos de zahr. Asemenea plastifiani trebuie nlocuii din reetele de producie a materialelor plastice cnd acestea trebuie s reziste timp ndelungat la aciunea microorganismelor. 18

Dintre plastifianii rezisteni la aciunea mucegaiurilor sunt : maleinaii, ftalaii i fosfaii. Alcoolii superiori sunt uor atacai de mucegaiuri dac au grupe hidroxilice alturi de atomi marginali de carbon (de exemplu butan 2,3-diol i butan-l,4-diol, mucegiese mai repede dect butan-1,3-diol). Ageni de combatere a coroziunii materialelor plastice. Fungicidele folosite pentru protecia antimicrobian a materialelor plastice trebuie s fie termorezistente. Ele trebuie s exercite o aciune fungicid eficient chiar la tratarea cu doze mici, pentru c folosirea fungicidelor n doze mari poate s duc la modificri nedorite n caracteristicile fizico-mecanice ale materialelor plastice. Materialele plastice folosite pentru izolaii electrice nu trebuie tratate cu fungicide polare. Agenii fungicizi principali folosii pentru materialele plastice sunt: compuii organomercurici, combinaii organo-metalice, diveri compui organici. n cazul hrtiei activitatea distructiv se manifest nu numai asupra produsului finit, ci i asupra materiilor prime i semifabricatelor. Microorganismele duntoare pot proveni din materiile prime, din aer i din apa proaspt sau cea recirculat. Foarte periculoase pentru celuloz sunt bacteriile din familia Torulopsidaceae, care se gsesc n ap. Culoarea albastr, strlucitoare a celulozei este dat de ciuperca albastr Pullullaria pidlulans, culoarea verde este dat de Trichoderma sau Penicillium Protecia hrtiei mpotriva microorganismelor este necesar nu numai pentru asigurarea crilor i documentelor, ci i pentru ca materialele confecionate din hrtie s aiba o folosin mai ndelungat. Metodele de protecie mpotriva atacului microbiologic trebuie s ndeplineasc anumite condiii:

lipsa mirosului substanelor folosite, eficien mare la doze mici, solubilitatea suficient n ap, inofensivitate fa de organismul uman. Principalele bactericide i fungicide utilizate sunt: acidul benzoic i salicilic, srurile de

argint, fenolii, combinaiile organice ale mercurului, etc. Tot in S.U.A. s-au elaborat procedee de utilizare a combinaiilor de staniu cu formula general : R3Sn X n care : R este un radical organic legat de staniu, iar X un component anorganic sau organic. 19

O bun activitate fungicid au i srurile arsenului, cuprului i zincului, precum i unele substane organice, ca pentaclor-fenol, clorura de alchil-dimetilamoniu. Este recomandat ca hrtia folosit pentru ambalaje n industria alimentar s nu fie tratat cu fungicide. Bibliografie

1. 2 3. 4.

Banu, C., coor. Bararu, I., Hobincu, A., Fntn, C., Constantinescu, ., Ionescu, A., Preda, Gh., Dan, I.A.

Manualul inginerului de industrie alimentar, vol. I Editura tehnic, Bucureti, 2002 Studiul materialelor din industria alimentar, manual pentru licee industriale cu profil de industrie alimentar, clasa a IX-a, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti,1982 Coroziunea microbiologic i combaterea ei, Editura Tehnic, Bucureti, 1972 Exploatarea i ntreinerea utilajelor i instalaiilor din industria chimic organic, Manual pentru licee de specialitate, anii IV i V i coli de maitri, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti,1974

20