ბიოლოგიური კოროზია. ოპტიკური სათვალეების მიკრობიოლოგიური კოროზია და მისგან დაცვა

3.13. მიკრობიოლოგიური კოროზია
ლითონები და დაცვა მისგან

ლითონების ბიოდაზიანებას ჩვეულებრივ უწოდებენ ლითონების მიკრობიოლოგიურ კოროზიას (ბიოკოროზიას). ყოველდღიურ ცხოვრებაში ლითონების ბიოკოროზიის შემთხვევები უფრო იშვიათად გვხვდება, ვიდრე არალითონური მასალების ბიოლოგიური დაზიანების შემთხვევები. თავად ლითონები უფრო ბიოსტაბილური მასალებია და ზოგიერთ მათგანს აქვს ბიოციდური ეფექტი. მანქანებში, ინსტრუმენტებში და სხვა ტექნიკურ პროდუქტებში, ისინი ჩვეულებრივ გამოიყენება სხვადასხვა დამცავი და დეკორატიული საღებავით და ლაქით და სხვა საფარით, რომლებიც პირველები შთანთქავენ ბიოდაზიანების აგენტების ეფექტს და იცავს ლითონს ბიოკოროზიისგან. ბიოკოროზიის გარეგანი გამოვლინებები ცოტაა

განსხვავდება ჩვეულებრივი კოროზიისგან, რომელსაც თან ახლავს ჟანგის გამოჩენა.

მიკროორგანიზმების მოქმედება მეტალებზე შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა გზით. უპირველეს ყოვლისა, კოროზია შეიძლება გამოიწვიოს მიკროორგანიზმების აგრესიულმა მეტაბოლიტებმა - მჟავებმა, ფუძეებმა, ფერმენტებმა და ა.შ. ისინი ქმნიან კოროზიულ გარემოს, რომელშიც წყლის თანდასწრებით კოროზია ხდება ელექტროქიმიის ჩვეულებრივი კანონების მიხედვით.

მიკროორგანიზმების კოლონიებს შეუძლიათ შექმნან მიცელიუმის ან ლორწოს წარმონაქმნები მეტალების ზედაპირზე, რომლის დროსაც, ლითონის ზედაპირის სხვადასხვა უბანში ელექტრული პოტენციალის განსხვავებისა და თავად მიკროორგანიზმების მიერ ლითონის იონების ასიმილაციის შედეგად, შეიძლება განვითარდეს ორმოიანი კოროზია. .

საინტერესო ფაქტები

ამერიკული ოქროს მომპოვებელი კორპორაცია დენვერში (კოლორადო) იყენებს გვარის სულფობაქტერიას. თიობაცილი. ამ მიკროორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის დროს მადნებში ოქროს კონცენტრაცია იზრდება. მოპოვების ბიომეთოდით, გოგირდის ოქსიდები არ შედიან ატმოსფეროში, რაც გამორიცხავს მჟავა წვიმის წარმოქმნას და გარემოს დაბინძურებას. ამავე ბაქტერიის გამოყენებით, ფრანგი მეცნიერები გეგმავენ ბიოკობალტის ამოღებას სპილენძის მოპოვების მრეწველობის ნარჩენებისგან ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდით.

მიკროორგანიზმების გავლენის ქვეშ ლითონების ბიოლოგიური დაზიანება შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა გზით:

• მიკროორგანიზმების მეტაბოლური პროდუქტების ლითონზე პირდაპირი ზემოქმედების გამო;
• ორგანული პროდუქტების წარმოქმნით, რომლებსაც შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც დეპოლარიზატორები ან კატალიზატორები კოროზიის რეაქციებისთვის;
• გზა, რომელშიც კოროზიის რეაქციები ბაქტერიების მეტაბოლური ციკლის ცალკეული ნაწილია.

ბაქტერიებს შორის ლითონების კოროზია ყველაზე ხშირად ასოცირდება სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიების აქტივობასთან; თიონური ბაქტერიები, რომლებიც აჟანგავს გოგირდს და გოგირდის ნაერთებს გოგირდმჟავად; რკინის ბაქტერიები, რომლებიც ჟანგავს შავი რკინას ოქსიდ რკინაში.

სულფატის შემამცირებელიანაერობული ბაქტერიები ბიოკოროზიის გამომწვევი აგენტებია. მათ შეუძლიათ ლითონების სულფატური ნაერთების გარდაქმნა სულფიდებად, რომლებიც წარმოიქმნება ამ პროცესში გამოთავისუფლებული წყალბადის სულფიდის ლითონებთან ურთიერთქმედებით.

არსებობს რამდენიმე ჰიპოთეზა ფოლადის, რკინის, ალუმინის და მათი შენადნობების ანაერობული კოროზიის მექანიზმის შესახებ სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიების გავლენის ქვეშ.

ერთი ჰიპოთეზა არის ის, რომ როდესაც რკინის სულფიდის შემცველობა გარემოში მაღალია, ის ქმნის გალვანურ წყვილს რკინით,

რომელშიც სულფიდი არის კათოდი, ხოლო რკინა, როგორც ანოდი, განიცდის კოროზიას.

თიონური ბაქტერიასულფიდების და სხვა შემცირებული გოგირდის ნაერთების დაჟანგვა სულფატებად. სულფიდების ბაქტერიული დაჟანგვის სიჩქარე შეიძლება იყოს მილიონჯერ მეტი, ვიდრე ჩვეულებრივი ქიმიური დაჟანგვის სიჩქარე. შედეგად, გოგირდის მჟავა შეიძლება წარმოიქმნას დიდი რაოდენობით და საკმაოდ სწრაფად, რაც ქმნის აგრესიულ, კოროზიულ გარემოს.

საინტერესო ფაქტები

კიევის მეტროს მშენებლობის დროს, ნეიტრალური მიწისქვეშა წყლები, რომლებიც თიონური ბაქტერიების განვითარების დროს ზოგიერთ რაიონში გვირაბებს რეცხავდა, რამდენიმე თვეში გადაიქცა გოგირდმჟავას 0,1 N ხსნარში, რის შედეგადაც გვირაბების ფოლადის სამაგრები კოროზიით მოხდა. 40%.

რკინის ბაქტერიაიწვევს ლითონის ზედაპირების კოროზიას წყალთან კონტაქტში. შედუღებისა და სხვა ლითონის ზედაპირების ადგილზე, რკინის ბაქტერიები ქმნიან ლორწოვან დაგროვებას, რომლებიც არ ირეცხება წყლის ნაკადით. მათ ქვეშ ჩნდება უბნები, რომლებიც არ არის გარეცხილი წყლით და, შესაბამისად, ცუდად აერირებული, აქვთ უფრო დაბალი პოტენციალი და, შესაბამისად, მოქმედებს როგორც ანოდი. ანოდურ ზონაში რკინა იშლება და ხდება კოროზია.

ზოგიერთი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ მიკროორგანიზმები გარკვეულ როლს ასრულებენ ოქროს საბადოების ფორმირებაში. ლაბორატორიულ პირობებში, დაშლილ და შეჩერებულ (კოლოიდურ) ოქროს შემცველ საკვებ მასალაზე, ოხოცკის ზღვაში მცხოვრები მიკროორგანიზმების და წყალმცენარეების გარკვეული საზოგადოებები გაიზარდა ორი თვის განმავლობაში. სპექტრულმა ანალიზმა აჩვენა, რომ ეს თემები ოქროს გადააქვთ ხსნარიდან და სუსპენზიიდან ნალექში. მისი ნაწილაკები 3-9 მიკრონი ზომისაა და ნალექის 35-70%-ს შეადგენს. ამრიგად, ნაჩვენებია, რომ მიკროორგანიზმების თემებს შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ ოქროს ნაწილაკების გაფართოებაში და მის კონცენტრაციაში საბადოებში.

საინტერესო ფაქტები

1999 წლის ივნისში სანქტ-პეტერბურგში მეტროსადგურ „სენნაია პლოშჩადის“ ლობის ტილო ჩამოინგრა. ჩამონგრეული ტილოების სტრუქტურის ნაშთებზე აღმოჩენილია მერქნის ბიოდეგრადაციის სხვადასხვა სტადიისთვის დამახასიათებელი თიონური და ნიტრიფიცირებული ბაქტერიების აქტივობის დამახასიათებელი ნიშნები.

მეცნიერთა ჯგუფმა დაამტკიცა, რომ სანქტ-პეტერბურგში არსებობს სამშენებლო მასალების და ზოგადად საინჟინრო ობიექტების ბიოლოგიური დაზიანების ფართო პროცესების არსებობა. მაღალი ტენიანობის პირობებში მიკრობები ინტენსიურად აგროვებენ ადამიანის გარემოს - შენობებს, კომუნალურ ქსელებს, სხვადასხვა საქონელს და სხვა მატერიალურ ობიექტებს.

სოკოებით ლითონების დაზიანების საკითხი ყველაზე ნაკლებად არის შესწავლილი, ვინაიდან ბოლო დრომდე ვარაუდობდნენ, რომ ლითონების ბიოლოგიურ დაზიანებას ძირითადად ბაქტერიები იწვევს.

თუმცა, ლითონების სოკოვანი კოროზია არსებობს და ზოგ შემთხვევაში ის არანაკლებ ზიანს აყენებს ლითონის სტრუქტურებს, ვიდრე ბაქტერიული კოროზია. ლითონების ზედაპირზე ტენიანობის შენარჩუნებით და ორგანული მჟავების გამოყოფით, სოკოები ხელს უწყობენ სპილენძის, სპილენძის, ფოლადის, ალუმინის და მისი შენადნობებისგან დამზადებული ნაწილების კოროზიას. მიკრობიოლოგიური კოროზიის პროდუქტები, ისევე როგორც სოკოვანი მიცელიუმი, რომელიც ქმნის ხიდებს პროდუქტების ლითონის კონტაქტებს შორის, ხელს უწყობს ელექტროლიტების გამოჩენას კონტაქტების ზედაპირზე და იწვევს ელექტრული სქემების დახურვას ან ელექტრული პარამეტრების გაუარესებას. პროდუქტები.

მასიური დანაკარგები კოროზიისგან 12 დღის ტესტირების შემდეგ. თანდასწრებით ა ნიგერიმიაღწია 4 ალუმინის, 18 სპილენძისთვის, 33 გ/მ 2 რკინისთვის, რაც 4-ჯერ აღემატება თითოეული ლითონის დანაკარგებს ჩვეულებრივი კოროზიისგან. სოკოების თანდასწრებით ლითონების კოროზიის გამომწვევი მთავარი ფაქტორია მეტაბოლიზმის დროს გარემოს ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების ცვლილება, რასაც მოწმობს pH-ის ცვლილებები, გარემოს რედოქს პოტენციალი და ლითონების ელექტროქიმიური პოტენციალი.

სპილენძის ელექტროლიტური ფირფიტების ტესტირებისას, რომლებიც მიიღება სხვადასხვა აგლომერაციისა და დუღილის პირობებში მარილიან გარემოში სოკოვანი კონიდიების სუსპენზიის გამოყენების შემდეგ A. flavus, A. nigerმათ ზედაპირზე სოკოების ზრდა დაფიქსირდა და ფირფიტების დაზიანება მოხდა ექსპერიმენტის ყველა ვარიანტში. ტროპიკულ კლიმატში მათი ექსპერიმენტული შესწავლის დროს დაფიქსირდა გარკვეული ტიპის ფხვნილის მასალებისა და ბიმეტალური მავთულის სოკოებით ინვაზია.

ვარაუდობენ, რომ დაზიანების პირველადი მექანიზმი უნდა იყოს სოკოვანი ჰიფების შეყვანა ნიმუშის ზედაპირის გარკვეულ უბნებში, ხოლო მეორადი მექანიზმი არის მათი მეტაბოლიზმის პროდუქტების გავლენა ლითონის ზედაპირზე.

შემოწმებული ლითონებისა და შენადნობების ყველაზე სოკოსადმი მდგრადი ნიმუშებია მაღალი სიმტკიცის ნახშირბადოვანი ფოლადი და ალუმინის-მაგნიუმის შენადნობი. ტექნიკურად სუფთა ალუმინი აღმოჩნდა ყველაზე მგრძნობიარე კოროზიის ცვლილებების მიმართ.

ლითონების ბიოსტაბილურობის შეფასება ხორციელდება კოროზიის გარეგნობის, კოროზიული დაზიანებების არეალის, ნიმუშების წონის დაკარგვის (კოროზიის პროდუქტების მოხსნის შემდეგ) და კოროზიის დაზიანების სიღრმის მიხედვით.

საინტერესო ფაქტები

ერთი წლის განმავლობაში ლონდონის მიდამოში გაზსადენი მთლიანად კოროზირდება. ასეთი სწრაფი განადგურების მიზეზი აღმოჩნდა თიონური ბაქტერია, რომლის აქტიურობა გამოწვეული იყო მიღებით.

გაზსადენის მთელი მარშრუტის გასწვრივ ნიადაგის ღრმა თიხის ფენებში სულფატშემმცირებელი ბაქტერიების მოქმედების შედეგად წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით წყალბადის სულფიდი.

სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით გაირკვა, რომ ბიოდაზიანებული ლითონების სტრუქტურაში შედის სოკოების, საფუარის, ბაქტერიების, სპორების, მიკროორგანიზმების მკვდარი უჯრედები, უჯრედების დაშლის პროდუქტები და არაორგანული ბუნების სხვადასხვა ნივთიერებები.

ბიოფოლინგი მყარად არის მიბმული ლითონის ზედაპირზე. ფოლადი, ალუმინი, სპილენძი იმ ადგილებში, სადაც ბიოფოლინგი ლოკალიზებულია, აქვთ სხვადასხვა ბიოდაზიანება - მიკრობზარებიდან, მიკროკრატერებიდან დაწყებული ლითონის სრულ განადგურებამდე ამ ადგილებში.

სუფთა, დაუბინძურებელი ლითონის ზედაპირზე, რომელიც არ შედის კონტაქტში ორგანულ მასალებთან, როგორიცაა ლუბრიკანტები, პოლიმერული ფილმები, საღებავები, სოკოები არ შეიძლება განვითარდეს. ამიტომ სოკოების ზემოქმედებით ლითონების ბიოკოროზია მეორადი ხასიათისაა, ისინი ჯერ წყდება და ვითარდება მეტალთან კონტაქტში მყოფ ორგანულ მასალებზე, შემდეგ კი მიცელიუმი, რომელიც ვრცელდება მეტალზე, იწვევს კოროზიას მისი მეტაბოლიტებით - მჟავებით, ფერმენტებით.

ბიოკოროზია დაფიქსირდა ხრახნიან კავშირებზე, ელექტრო კონტაქტებზე და ა.შ. ასეთი დაზიანება დამახასიათებელია რადიოელექტრონული და ოპტიკური მოწყობილობებისთვის. მოწყობილობების ელექტრული კონტაქტების ზედაპირზე მიცელიუმის წარმოქმნამ გამოიწვია მთელი მოწყობილობის გაუმართაობა, ელექტრული წრედის დახურვის ან მისი გახსნის გამო, ზედაპირებზე კოროზიის პროდუქტების დაგროვების გამო.

ლითონების ბიოკოროზიისგან დაცვის მეთოდები ეფუძნება ქიმიური ბიოციდების გამოყენებას, ასევე ტექნიკურ პროდუქტებში ბიორეზისტენტული მასალების რაციონალურ შერჩევასა და გამოყენებას. აღჭურვილობის წარმოებისა და ექსპლუატაციის დროს სანიტარიული და ჰიგიენური წესების დაცვას დიდი მნიშვნელობა აქვს.

ლითონების ბიოკოროზიისგან დასაცავად, იგივე ბიოციდები გამოიყენება, როგორც არალითონური მასალების დასაცავად. ასეთი ბიოციდების აუცილებელი მოთხოვნაა, რომ ისინი არ იყვნენ აგრესიული ლითონების მიმართ და არ გამოიწვიონ კოროზია, რადგან ზოგიერთი ბიოციდი ამ მხრივ კოროზიულია.

ნიადაგი წარმოადგენს უჩვეულოდ უხვი და მრავალფეროვანი მიკროფლორის რეზერვუარს, რომელიც წარმოდგენილია ბაქტერიების, ობის, საფუარის ორგანიზმების და ა.შ.

სხვადასხვა ბაქტერიების რაოდენობა 1 გრ ნიადაგზე ასობით მილიონს, ზოგჯერ კი ათეულ მილიარდს აღწევს. მიკროორგანიზმების უმეტესი ნაწილი გვხვდება ნიადაგის ზედა ჰორიზონტებში, მაგრამ ისინი ასევე მნიშვნელოვანი რაოდენობით გვხვდება წიაღისქვეშა ფენებში. ზოგიერთ შემთხვევაში, ამ ორგანიზმებს შეუძლიათ გამოიწვიონ ინტენსიური კოროზია, რომელსაც მიკრობიოლოგიური კოროზია ეწოდება.

მიკროორგანიზმების მოქმედება მცირდება ან ანოდიური და კათოდური რეაქციების სიჩქარეზე პირდაპირ ზემოქმედებამდე, ან კოროზიული გარემოს შექმნამდე.

გარდა ამისა, მიკროორგანიზმებმა შეიძლება გამოიწვიონ დამცავი ფილმის წინააღმდეგობის ცვლილება მეტაბოლური ბიოქიმიური რეაქციების ან ამ რეაქციების პროდუქტების ფენაზე მოქმედების შედეგად.

მიკროორგანიზმები იყოფა აერობულებად, რომლებსაც შეუძლიათ ცხოვრება და გამრავლება მხოლოდ თავისუფალი ჟანგბადის თანდასწრებით და ანაერობულად, რომლებიც ცხოვრობენ და მრავლდებიან ნორმალურად თავისუფალი ჟანგბადის არარსებობის პირობებში, ქიმიური ნაერთების დაშლის ენერგიის გამო.

ანაერობულ კოროზიას უდიდესი მნიშვნელობა და განაწილება აქვს ნიადაგის პირობებში. ეს, უპირველეს ყოვლისა, მოიცავს ფოლადის და თუჯის მილსადენების მიკრობიოლოგიურ კოროზიას, რომლებიც დაგებულია მძიმე თიხის ნიადაგებში, ჭაობებში, მდგარ წყლებში და ა. თუჯის მილებზე ანაერობული კოროზია ვლინდება სპონგიოზის (გრაფიტიზაციის) სახით, რომელიც ვრცელდება დიდ ფართობზე და მნიშვნელოვან სიღრმეზე. ფოლადის მილები ექვემდებარება ამოღებას, ხოლო ტანკების შიდა კედლები ექვემდებარება ზოგად ანაერობულ კოროზიას.

ანაერობული კოროზიის ყველაზე გავრცელებული ტიპი ასოცირდება სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიების აქტივობასთან, რომელიც გავრცელებულია სხვადასხვა ნიადაგებში, მტკნარ და მარილიან წყლებში და ჩვეულებრივ იზრდება მხოლოდ ანაერობულ პირობებში, სულფატებისა და მცირე რაოდენობით ორგანული ნივთიერებების თანდასწრებით. დასახელებული ბაქტერიული კულტურა უკიდურესად სიცოცხლისუნარიანია გარემოს pH მნიშვნელობებში 5-დან 9-მდე. უფრო მაღალი pH მნიშვნელობა დამთრგუნველ გავლენას ახდენს ბაქტერიებზე და, pH = 9,5 გარემოზე ხანგრძლივი ზემოქმედებით, ბაქტერიები კვდებიან.

კოროზიის პროცესი ანაერობულ პირობებში არის ის, რომ მიწისქვეშა სტრუქტურის მიმდებარე გარემოში მიკროორგანიზმების აქტივობის წყალობით, სულფატები მცირდება და გარდაიქმნება წყალბადის სულფიდად. ეს უკანასკნელი რეაგირებს რკინასთან, წარმოქმნის რკინის სულფიდს. სულფატების შემცირების დროს გამოთავისუფლებული ჟანგბადი უზრუნველყოფს კათოდის დეპოლარიზაციას, რომელზეც წყალბადი უნდა დაგროვდეს რკინის დაშლის გამო. ამრიგად, კათოდური დეპოლარიზაციის გზით, ბაქტერიული პროცესი ასტიმულირებს კოროზიის განვითარებას.

ბაქტერიული კოროზიის შედეგად წარმოქმნილი რკინის სულფიდის მაქსიმალური რაოდენობა არის კოროზირებული ლითონის მთლიანი მასის მეოთხედი, დანარჩენი რკინა იქცევა აზოტის ჰიდრატად.

მიკრობიოლოგიური კოროზიის ჩვენება სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიების მონაწილეობით არის რკინის სულფიდის არსებობა კოროზიის პროდუქტებში.

როდესაც წყალბადის სულფიდი რეაგირებს რკინასთან, წარმოიქმნება რკინის სულფიდი, რომელიც ფარავს ავზის შიდა ზედაპირს. რკინის სულფიდის წარმოქმნა, გარდა სტრუქტურის პირდაპირი დაზიანებისა, ქმნის აალებადი ნარევების უეცარი აფეთქების საშიშროებას, რადგან ჰაერთან შეხებისას რკინის სულფიდი შედის ენერგიულ ჟანგვის რეაქციაში, ათავისუფლებს დიდი რაოდენობით სითბოს.

ტანკებსა და მილსადენებში მიკროფლორას განვითარების თავიდან ასაცილებლად რეკომენდებულია:

1) ავზების ფსკერი და კედლები წყლის ბალიშის დონემდე დაფარეთ ცემენტით, რითაც უზრუნველყოთ ტუტე გარემო, რომელიც ხელს უშლის ბაქტერიების განვითარებას;

2) ჩამოიბანეთ მილსადენები და ავზები მხოლოდ სუფთა წყლით

3) მიიღეთ სიფრთხილის ზომები გოგირდის ნაერთებით მდიდარი კოროზიის პროდუქტების შემცველი ავზების ვენტილაციისას.

ანაერობულ მიკროორგანიზმებში, სულფატის შემამცირებელი მიკროორგანიზმების გარდა, ასევე შედის დენიტრიფიკატორი (აზოტის შემამცირებელი) ბაქტერიები და მეთანის წარმომქმნელი ბაქტერიები. ნებისმიერ შემთხვევაში, ამ ბაქტერიებს აქვთ ბევრად უფრო მცირე ეფექტი, ვიდრე სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიები.

ნიადაგსა და ბუნებრივ წყლებში არსებული აერობული ბაქტერიებიდან გოგირდის ბაქტერიებს და რკინის ბაქტერიებს გარკვეული მნიშვნელობა აქვთ ლითონების კოროზიისთვის; ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, წყლის ფორმებია.

გოგირდოვანი ბაქტერიების განვითარების საწყისი მასალაა ელემენტარული გოგირდი, მიკრობიოლოგიური დაჟანგვის საბოლოო პროდუქტი გოგირდის მჟავაა. გოგირდოვანი ბაქტერიებისთვის ყველაზე ხელსაყრელი გარემო არის მჟავე გარემო pH 0-დან 1-მდე. ამ ბაქტერიების აქტივობის შედეგად წარმოქმნილი გოგირდმჟავას კონცენტრაცია 10%-ს აღწევს. შესაბამისად, თავისუფალი გოგირდის ან გოგირდის ნაერთების შემცველი ნიადაგები რეალურ საფრთხეს უქმნის ფოლადის მილსადენებს, რადგან ამ პირობებში გოგირდის ბაქტერიებმა შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული კოროზია.

მათი სასიცოცხლო აქტივობის შედეგად რკინის ბაქტერიები აგროვებენ რკინას, რომელსაც ისინი შთანთქავენ წყალხსნარებიდან და დეპონირდება ტუბერკულოზის სახით.

ყველაზე ხშირად ეს შეინიშნება მილების შიდა ზედაპირზე, რომლითაც წყალი მიედინება.

თავად კოროზია შეინიშნება ამ ტუბერკულოზების ქვეშ და მიმდინარეობს ანაერობული პროცესის სახით, სავარაუდოდ სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიების მონაწილეობით.

ზოგადად, ლითონების კოროზია აერობული ბაქტერიების მონაწილეობით გაცილებით ნაკლებად გავრცელებული და მნიშვნელოვანია, ვიდრე კოროზია ანაერობული ბაქტერიების მონაწილეობით.

ოპტიკური სათვალეების ბიოლოგიური დაზიანება ძირითადად გამოწვეულია ობის მიცელიუმის ზრდით. საყოფაცხოვრებო ოპტიკური სათვალეების დიდი უმრავლესობა მგრძნობიარეა დაბინძურების მიმართ, თუმცა ოპტიკური სათვალეების ზედაპირი გაპრიალებულია და არ შეიცავს ორგანულ ნივთიერებებს, რომლებიც ხელს უწყობენ სოკოების განვითარებას.

მეორე მსოფლიო ომის დროს ნოტიო ტროპიკული კლიმატის მქონე ქვეყნებში ხშირად აღინიშნა ობის სოკოების ინტენსიური ზრდა მრავალი ოპტიკური ნაწილის ზედაპირზე. თუმცა, ზომიერი კლიმატის პირობებშიც კი სოკოს მიცელიუმის ფენა გვხვდება საწყობში შენახული ლინზებისა და ინსტრუმენტების პრიზმების ზედაპირზე.

ოპტიკური ნაწილების ძირითადი ბიოდამაზიანებელი აგენტებია ძაფისებრი სოკოები, რომლებიც განსაკუთრებით საშიშია ჰაერის მაღალი ტენიანობისა და ტემპერატურის პირობებში, თუმცა ოპტიკური ნაწილების იზოლირებული მასიური დაზიანება დაფიქსირდა ზომიერი კლიმატის პირობებშიც.

დადგენილია, რომ ოპტიკური სათვალეების ზედაპირზე ობის სოკოების განვითარების ოპტიმალური პირობებია ჰაერის ფარდობითი ტენიანობის გაზრდა (90%-ზე მეტი), ტემპერატურა (28 ± 2) °C, ორგანული და არაორგანული ნაწილაკების არსებობა გარემოში. და სხვა ფაქტორები. ოპტიკური ნაწილების ობის ზრდა შეიძლება მოხდეს სპორებში შემავალი საკვები ნივთიერებების გამო, აგრეთვე შუშის გამორეცხვის პროდუქტების გამო, თუნდაც მის ზედაპირზე ორგანული ნაწილაკების არარსებობის შემთხვევაში. ამრიგად, გაპრიალებული კვარცის ნიმუშების ბიოსტაბილურობის ტესტირებისას საფუძვლიანი რეცხვის შემდეგ, დაფიქსირდა სპორული ძაფისებრი სოკოების კომპლექსის საკმაოდ ინტენსიური ზრდა.

ოპტიკური სათვალეების ბიოდესტრუქცია შეიძლება მოხდეს მიკროორგანიზმების, ჟანგვითი ფერმენტების და წყალბადის ზეჟანგის მიერ გამოთავისუფლებული ორგანული მჟავების ზემოქმედების შედეგად, რომელიც დაშლისას ათავისუფლებს ატომურ ჟანგბადს, რაც ხელს უწყობს სუბსტრატის დაჟანგვას.

ოპტიკური ნაწილების ზედაპირზე ობის სოკოები არა მხოლოდ ვითარდება, არამედ ანადგურებს შუშის ზედაპირულ ფენებს. სოკოვანი მიცელიუმის ამოღების შემდეგ, ხშირ შემთხვევაში, აღმოჩენილია ღარები, რომლებიც იმეორებს მის ნიმუშს, წარმოიქმნება ნარჩენი პროდუქტების სეკრეციით. შუშა შეიძლება ისე დაზიანდეს, რომ დეფექტის აღმოფხვრა შესაძლებელია მხოლოდ ზედაპირის დაფქვით და ხელახლა გაპრიალებით, რაც მოითხოვს მთელი მოწყობილობის დაშლას.

დაბინძურებისადმი მგრძნობიარეა როგორც ანტირეფლექსური საფარი, ასევე საფარები, რომლებიც იცავს ანტირეფლექსურ ფენებს ჰაერის ტენიანობის ზემოქმედებისგან, რომელიც გამოიყენება ოპტიკური სათვალეების ზედაპირზე ქიმიური და ფიზიკური მეთოდებით. ოპტიკური ნაწილების ზედაპირზე სოკოების სუსტი განვითარების შემთხვევაშიც კი სინათლის გამტარიანობის კოეფიციენტი მცირდება 26-ით. %, ხოლო სინათლის გაფანტვის კოეფიციენტი იზრდება 5,2-ჯერ.

ითვლება, რომ ობის სპორები შეჰყავთ მოწყობილობებში მათი შეკრების დროს და როდესაც ექვემდებარება თბილ, ნოტიო კლიმატს, ისინი იზრდებიან. შესაძლებელია, რომ სპორები მოხვედრილ იქნას მოწყობილობებში მუშაობის დროს მათი გაჟონვის შედეგად. ხშირად, სპორები შედიან მოწყობილობებში ობის დაზიანებული შემთხვევებიდან.

სოკოს სპორების განვითარება დამოკიდებულია მკვებავი გარემოს, მიკროსკოპული დამაბინძურებლების, მტვრის, ღვეზელების, ლაქების და ლუბრიკანტების არსებობაზე, რომლებიც ადსორბირებულია ოპტიკურ სიბრტყეზე.

სხვადასხვა მკვლევარებმა ოპტიკურ ნაწილებზე აღმოაჩინეს 40-ზე მეტი ტიპის ობის სოკო, რომელთა უმეტესობა ეკუთვნის შემდეგ გვარებს: ასპერგილუსი, ჩაეტუუმი, პენიცილიუმი, რიზოპუსი.

ობის არღვევს ოპტიკური ნაწილების მუშაობას არა მხოლოდ სპორების დაგროვებით და გადაჭარბებული მიცელიუმით, არამედ მასთან დაკავშირებული ფენომენებით. განვითარების პერიოდში ყალიბები შეიცავს 90%-ზე მეტ წყალს, გარდა ამისა, ისინი ძლიერ ჰიგიროსკოპიულნი არიან და იზიდავენ დიდი რაოდენობით ტენიანობას ატმოსფეროდან, რაც იწვევს სინათლის ძლიერ გაფანტვას. სოკოების მიერ მჟავე მეტაბოლური პროდუქტების გამოყოფის შედეგად (კოჯიკური, იტაკონური, ლიმონის, ოქსილის და სხვა მჟავები) ხდება შუშის ზედაპირის კოროზია. ასეთი კოროზიის ხარისხი, უპირველეს ყოვლისა, დამოკიდებულია შუშის მჟავა წინააღმდეგობაზე, მინაზე ობის მოქმედების ხანგრძლივობაზე და ატმოსფეროს აგრესიულობაზე. დადგენილია, რომ ოპტიკურ სათვალეებზე, რომლებიც ქიმიურად მდგრადია ჰაერის ტენიანობის მიმართ, უფრო მეტად ზემოქმედებენ ობის სოკოები, ვიდრე ტენიანი ატმოსფეროს მიმართ არასტაბილური სათვალეები. ეს აიხსნება ჰაერის ტენიანობის ზემოქმედების შედეგად მინის ზედაპირის ალკალიზაციის გზით. ასევე აღინიშნა, რომ შიდა ოპტიკური სათვალეები, ობის ზრდის ხარისხის მიხედვით, შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად: არასტაბილური, დაბალი რეზისტენტული, სტაბილური.

ოპტიკურ ინსტრუმენტებთან მომუშავე სპეციალისტების დაკვირვებით, ეს უკანასკნელი მაღალი ტენიანობისა და ტემპერატურის პირობებში ბევრად უფრო ძლიერად სველდება საველე პირობებში, ვიდრე ტროპიკულ კამერაში ტესტირებისას. ეს აიხსნება იმით, რომ ტენიანობა, მტვერი და ჭუჭყი უფრო მეტად აღწევს მოწყობილობებში მათი მუშაობის დროს. ცვალებადი ლინზების მქონე მოწყობილობები ყველაზე მეტად დუნდებიან, რადგან ისინი უფრო მეტ მტვერს აგროვებენ.

ტემპერატურის მერყეობა, ატმოსფერული წნევა, აგრეთვე ფოკუსირება და დიოპტრიების შეცვლა ხელს უწყობს წნევის სხვაობის წარმოქმნას მოწყობილობის შიდა სივრცესა და მოწყობილობის მიმდებარე ჰაერს შორის. და მიუხედავად იმისა, რომ ეს განსხვავება ძირითადად ატმოსფეროს მხოლოდ ნაწილს აღწევს, ის იწვევს ჰაერის დინებას მოწყობილობის ფხვიერი კონტაქტებისა და ბზარების მეშვეობით, რაც იწვევს მოწყობილობის ე.წ. ეს ქმნის ტენიანობის შეღწევის შესაძლებლობას. ჰერმეტული ოპტიკური სისტემების დამზადება ძვირია, თუმცა ზოგიერთი სრულიად დალუქული ოპტიკური მოწყობილობა სცადეს იენის ზეისის ქარხანაში. ოპტიკურ სისტემებში ფხვიერი კონტაქტები მნიშვნელოვნად ართულებს სხვადასხვა საშრობი საშუალებების ეფექტურ გამოყენებას, მაგალითად, სილიკა გელის ან შთამნთქმელი ქაღალდის, მოწყობილობის შიგნით მოთავსებით. მიზანშეწონილია ტროპიკებში მომსახურების ვადის გახანგრძლივება ინსტრუმენტების არასამუშაო საათებში შესანახად საშრობი აგენტების ზემოთ დესიკატორში.

ოპტიკური მოწყობილობა რთული ობიექტია დაბინძურების წინააღმდეგობის შესასწავლად, რადგან იგი შედგება სხვადასხვა მასალისგან. ასეთი მოწყობილობების კორპუსები, როგორც წესი, დამზადებულია ლითონის ან პლასტმასისგან; ფართოდ გამოიყენება მინანქრები, საღებავები და ლაქები, ლუბრიკანტები, ღვეზელები და ადჰეზივები. შესანახად და ტრანსპორტირებისთვის გამოიყენება ტყავის ყუთები, ძაფები, თექა, ქაღალდი, მუყაო და ხის ყუთები. ყველა ეს მასალა, მათ შორის სილიკატური ოპტიკური მინები, თავს ესხმის მიკროორგანიზმებს.

სოკოების გაჩენისგან თავის დასაცავად ყველაზე ეფექტური გზაა მათი ზრდისთვის აუცილებელი პირობების აღმოფხვრა: მაღალი ტენიანობა, ტემპერატურა, აგრეთვე ნივთიერებები, რომლებიც მათთვის საკვებია. ამიტომ, მოწყობილობების აწყობისას საჭიროა სპეციალური სისუფთავე სოკოების მიმართ მგრძნობიარე მასალების გამოყენება; საჭიროა ოპტიკური მოწყობილობების სპეციალური ქიმიური დაცვა. მათი შენახვისას შესაძლებელია გამოვიყენოთ აქროლადი ფუნგიციდებით გაჟღენთილი სპეციალური შესაფუთი ქაღალდი, მაგალითად, ქრომატციკლოჰექსილამინი.

ასევე შესაძლებელია ანტიმიკრობული ბოჭკოების გამოყენება, როგორც ოპტიკური ნაწილების ბიოლოგიური დაბინძურებისგან დაცვის საშუალება.

ოპტიკური ზედაპირების სტაბილური და საიმედო დაცვისთვის გამოიყენება სპეციალური საფარები, რომლებიც შეიცავს ვერცხლისწყლის ნაერთებს და არ მოქმედებს შუშის ოპტიკურ თვისებებზე. დღეისათვის ჯერ კიდევ არ არის ნაპოვნი ხანგრძლივი მოქმედების აქროლადი ფუნგიციდური ნივთიერებები, რომლებიც დაიცავს ყველა ობის დეპოზიტების გაჩენისგან. ოპტიკური სისტემების მიკრობიოლოგიური კოროზიის სფეროში კვლევის მიზანია იპოვოთ შესაფერისი ფუნგიციდური ნივთიერებები ოპტიკურ მოწყობილობებში გამოყენების ყველაზე ეკონომიური მეთოდით მრავალშრიანი ოპტიკური უბნების ეფექტური და გრძელვადიანი დასაცავად ბიოლოგიური დაფის წარმონაქმნებისაგან.

დასკვნა

მიკროორგანიზმების, მწერების და მღრღნელების მიერ ნედლეულის, მასალების და პროდუქტების დაზიანებისა და ბიოლოგიური დაზიანებისგან საქონლის დაცვის მეთოდები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს პროდუქციის ხარისხის, საიმედოობისა და გამძლეობის გაუმჯობესების პრობლემის გადაჭრაში, როგორც შენახვის პირობებში, ასევე შენახვის დროს. წარმოება, ტრანსპორტირება და ექსპლუატაცია.

კონტეინერების, შეფუთვის, საწყობების დაზიანებით და მათში შენახული საქონლის გაფუჭებით ცოცხალი ორგანიზმები მნიშვნელოვან ზიანს აყენებენ. მასალების ბიოლოგიური დაზიანების შედეგად დაფიქსირებული დანაკარგები მხოლოდ მათი წარმოების მოცულობის 3%-ს აღწევს. მიკროორგანიზმები შეადგენს ბიოლოგიური ზიანის მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით 40%-ს.

ბიოლოგიური დაზიანების პრობლემის გადაჭრაში ჩართულია სპეციალისტების ფართო სპექტრი - ბიოლოგები, ქიმიკოსები, მასალების მეცნიერები, ტექნოლოგები, სასაქონლო ექსპერტები და სხვა. სასაქონლო ექსპერტების მომზადება გულისხმობს საქონლის ფორმირებასა და ხარისხის შენარჩუნებაზე გავლენის ფაქტორების ყოვლისმომცველ შესწავლას. ბიოდაზიანება ერთ-ერთ ამ ფაქტორად ითვლება.

ამჟამად, 1967 წლიდან, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ბიოდაზიანებების სამეცნიერო საბჭო კოორდინაციას უწევს ჩვენს ქვეყანაში ბიოდაზიანების შესწავლასთან დაკავშირებულ კვლევით საკითხებზე მუშაობას. საერთაშორისო მასშტაბით, ასეთ ფუნქციებს ახორციელებს ბიოდაზიანების საერთაშორისო საზოგადოება, რომლის სათაო ოფისი ინგლისში, ასტონის უნივერსიტეტშია.

ინგლისურიდან ჩამორჩენა- დაგვიანება, დაგვიანება.

Lugauskas A. Yu., Mikulskike A. I., Shlyauzhene D. Yu.მიკრომიცეტების კატალოგი - მასალების ბიოდესტრუქტორები. - მ.: ნაუკა, 1987 წ.

შენიშვნა. 4 1 - ვირთხები იყენებდნენ მასალებს ბუდეების გასაკეთებლად.

მიკრობიოლოგიური კოროზია, ან უბრალოდ ბიოკოროზია, არის ლითონის კოროზიული განადგურების პროცესი მიკროორგანიზმების გავლენის ქვეშ, რომლებიც მოიცავს პროკარხოტას (ბაქტერიებს) და ზუკარხოტას (სოკოები, პროტოზოები).

ბიოკოროზია უნდა ჩაითვალოს კოროზიის დამოუკიდებელ სახეობად, თუმცა ის ხშირად გვხვდება ატმოსფერულთან, ნიადაგთან ერთად, წყალხსნარებში ან არაელექტროლიტებში და იწვევს და აძლიერებს მათ.

მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ უშუალოდ გაანადგურონ სტრუქტურების მასალა, მაგრამ უფრო ხშირად ისინი ასტიმულირებენ ელექტროქიმიური კოროზიის პროცესებს.

ბიოლოგიური დაზიანებისადმი მგრძნობიარეა მიწისქვეშა ნაგებობები, ნავთობის მრეწველობის აღჭურვილობა, მილსადენები ნიადაგთან და წყალთან კონტაქტში, მანქანების სტრუქტურული ელემენტები, მათი საღებავი და ლაქების საფარი და ა.შ. მიკროორგანიზმებთან დაკავშირებული კოროზიის ეფექტი მსგავსია სხვა სახის კოროზიის.

ბიოკოროზია იყოფა ბაქტერიად, რომელიც წარმოიქმნება წყალში, სპეციალური ტიპის ბაქტერიების თანდასწრებით (ნიადაგში, წყალში, პროდუქტში) და მიკოლოგიურად (სოკოვანი), რომელიც წარმოიქმნება ატმოსფერულ პირობებში, ნიადაგთან შეხებისას, როდესაც ზედაპირი დატენიანებული, დამაბინძურებლების, სპორების, მიცელიუმის და სოკოების ნარჩენების არსებობისას. კოროზია შესაძლებელია ამ მიკროორგანიზმების, აქტინომიცეტების და საფუარის კომბინირებული და მონაცვლეობითი მოქმედების გამო.

მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ ლითონებზე, რომლებსაც აქვთ მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა: მჟავაგამძლე ფოლადები, ალუმინის შენადნობები და ა.შ.

ბაქტერიული კოროზია შეიძლება მოხდეს 6...40 °C ტემპერატურაზე, pH = 1...10 ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების, მათ შორის ისეთი ელემენტების არსებობისას, როგორიცაა ნახშირბადი, გოგირდი, აზოტი, ფოსფორი, კალიუმი, რკინა, წყალბადი, ჟანგბადი და ა.შ.

ლითონის განადგურება ხდება შემდეგი მიზეზების გამო: უშუალოდ - მიკროორგანიზმები მოიხმარენ სტრუქტურულ მასალებს, როგორც საკვების წყაროს; ირიბად - ბაქტერიების მეტაბოლური პროდუქტები ქმნიან სხვადასხვა ელექტროქიმიურ კონცენტრაციულ ელემენტებს ლითონის ზედაპირზე, აგრესიული ქიმიური ნაერთები წარმოიქმნება ხსნარში ან ლითონის ზედაპირზე, ხოლო გარემოს ელექტროქიმიური პოტენციალი იცვლება ხსნარში ჟანგბადის კონცენტრაციის ცვლილების გამო.

ბაქტერიები სწრაფად მრავლდებიან და ადვილად ეგუებიან ფიზიკურ, ქიმიურ და ბიოლოგიურ გარემო პირობებს. მათ შეუძლიათ ადაპტაციურად შექმნან ფერმენტები (ოქსიდორედუქტაზები და ჰიდროლაზები), რომლებიც აუცილებელია საკვები ნივთიერებების ტრანსფორმაციისთვის.

მიკროორგანიზმები, რომლებიც იყენებენ არაორგანულ ნივთიერებებს ენერგიის წყაროდ, გამოიყოფა სპეციალურ ჯგუფში. ეს მოიცავს შემდეგს:

წყალბადი, წყალბადის დაჟანგვა წყლის წარმოქმნის მიზნით;

ნიტრიფიკაცია, ამიაკის დაჟანგვა აზოტმჟავამდე (Nitrosomonas, Nitrobacter);

თიონური მჟავები, რომლებიც აჟანგავს წყალბადის სულფიდს ელემენტარულ გოგირდად, ან ელემენტარული გოგირდიდან გოგირდის მჟავად (Thiobacillus thiooxidans), ან რკინის სულფატს ოქსიდამდე (Th. Ferroxidans);

რკინის ბაქტერიები, რომლებიც ჟანგავს შავი რკინას ოქსიდ რკინაში (Gallionella) ნეიტრალურ გარემოში;

მეთანის ფორმირება, ნახშირორჟანგიდან და წყალბადიდან მეთანის ბუნებრივი სინთეზის სტიმულირება ანაერობულ პირობებში;

სულფატის აღმდგენი (SRB), რომლის სასიცოცხლო აქტივობა წარმოიქმნება სულფატების წყალბადის სულფიდამდე გადაყვანის პროცესის გამო და რომლებიც წარმოადგენენ ნავთობის, ნავთობპროდუქტების და ლითონების მთავარ გამანადგურებელს;

ნიტრატაღმდგენი, იწვევს ნიადაგში დენიტრიფიკაციის პროცესს - აზოტის დაჟანგული ფორმების შემცირებას (Thiobaсillus denitrificans).

როგორც წესი, მრავალი სახეობის ბაქტერია მონაწილეობს კოროზიის პროცესში, ავლენს მათ საქმიანობას, როგორც წესი, ასოციაციებში, რომლებიც შეიძლება შეიცვალოს სხვადასხვა ფაქტორების გავლენის ქვეშ.

რედოქს პროცესები ბიოქიმიაში ხასიათდება ინდიკატორით rH 2 - წყალბადის მოლეკულური წნევის უარყოფითი ლოგარითმი, რომელიც გამოხატავს აერობის ხარისხს. როცა გარემო ჟანგბადით ზედმეტად გაჯერებულია rH 2 = 41, თუ გარემო გაჯერებულია წყალბადით, მაშინ rH 2 = 0. ახასიათებს რედოქს პროცესების წონასწორობა rH 2 = 28. ანაერობები არსებობს როცა rH 2 = 8…10; აერობები - rH 2 = 10…30; ფაკულტატური ანაერობები - rH 2 = 0…30.

ანაერობული პირობები შეიძლება შეიქმნას ბუნებაში აერობული ბაქტერიების მოქმედებით, ეს ან ეს ერთად არსებობს. ნიადაგში ყველაზე ინტენსიური კოროზია შეინიშნება ჭაობიან ადგილებში (pH = 6,8...7,8), გაჯერებულია ორგანული ნარჩენებით ჟანგბადის დაბალი შემცველობით. მნიშვნელოვანი სიგრძის მქონე კონსტრუქციების ზედაპირი (მილსადენები) ხდება ანოდური იმ უბნებთან მიმართებაში, რომლებიც კონტაქტშია უფრო გაზიან ნიადაგთან და კოროზია აჩქარებს. ანოდურ ზონებში შესაძლებელია რკინის ჰიდროქსიდის დაჟანგვა რკინის ბაქტერიებით.

ლითონების ელექტროქიმიური კოროზია ხდება ადგილობრივი ელემენტების დეპოლარიზაციის დროს. დადგენილია, რომ სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიების წყალბადოზააქტიური შტამი წარმოადგენს ეფექტურ კათოდური დეპოლალიზატორის ალუმინის შენადნობების ანაერობული კოროზიის დროს. ალუმინის შენადნობების ზედაპირზე წარმოიქმნება ბუშტუკები, რომლებშიც აღმოჩენილია Ps ბაქტერიის სახით მიკროორგანიზმები. aerquqinose, ისევე როგორც Cladosprium სოკო, ქმნის ანაერობულ პირობებს და აწარმოებს საკვებ პროდუქტებს SRB-სთვის. ანაერობული ზონა ამობურცვის ქვეშ იქცევა ანოდად, ხოლო ზონა კიდეების გასწვრივ - კათოდად (სურ. 5.8).

ბრინჯი. 5.8. ბაქტერიული კოროზიის დიაგრამა

ალუმინის Ps. Aerquqinose და SVB

SRB-ის მოქმედება ფოლადებთან მიმართებაში მსგავსია:

4Fe 4Fe 2+ + 8e (1) – ანოდური რეაქცია;

8H 2 O 8H + + 8OH - (2) - ანოდური რეაქცია;

8Н + + 8е 8Н - (3) - კათოდური რეაქცია;

SO 4 2- +8H S 2- +4H 2 O (4) - SRB-ის კათოდური რეაქცია;

Fe 2+ + S 2- FeS (5) – კოროზიის პროდუქტები;

3Fe 2+ + 6OH - 3Fe(OH 2) - (6) – კოროზიის პროდუქტები;

4Fe 2+ + SO 4 2- +4 H 2 O FeS + 3Fe(OH) 2 + 2OH - (7) – სულ.

კოროზიის პროცესის გაძლიერებას უწყობს ხელს აგრეთვე რკინის სულფიდი, რომელიც ცვივა ბაქტერიების განვითარების დროს.

ფოლადის კათოდური პოლარიზაციის შესწავლამ ბაქტერიულ გარემოში, რომელიც ამცირებს სულფატებს, აჩვენა, რომ შეიძლება არსებობდეს დეპოლარიზაციის ორი მექანიზმი: ფერმენტული და კათოდის დეპოლარიზაცია მყარი რკინის სულფიდით.

St3 ფოლადის კოროზიის კინეტიკის შესწავლამ SRB და წყალბადის სულფიდის შემცველ გარემოში ასევე აჩვენა, რომ კოროზიის პროცესი სტიმულირდება ანოდური რეაქციით ბაქტერიული ნარჩენების პროდუქტების ზემოქმედებისას. რკინის სულფიდის ადჰეზიური ფილმი იხსნება SRB-ის მეტაბოლური პროდუქტებით და ამით აჩქარებს კოროზიის პროცესს.

SRB-ის მაღალი კოროზიული აქტივობა დაკავშირებულია კათოდური პროცესის გაძლიერებასთან, რომელიც გამოწვეულია ატომური წყალბადის მოხმარებით რეაქციაში, რომელიც ყველაზე მნიშვნელოვანია მიკროორგანიზმებისთვის (4). ამ რეაქციის შედეგად წარმოქმნილ სულფიდურ იონებს შეუძლიათ დააჩქარონ კოროზიის განვითარება. კოროზიის სიჩქარე მნიშვნელოვნად იზრდება ელემენტარული გოგირდის არსებობისას, ეს უკანასკნელი ასრულებს გაზიან ელექტროლიტებში გახსნილი ჟანგბადის მსგავს როლს (ნახ. 5.9).

ბრინჯი. 5.9. ფოლადის ბაქტერიული კოროზიის სქემა SRB-ის თანდასწრებით:

A -კათოდური რეაქცია; ბ- ანოდიური რეაქცია

რეაქციის მექანიზმი იცვლება ბაქტერიების განვითარების ერთი ფაზიდან მეორეზე გადასვლისას. ბაქტერიების განვითარების დროს ხდება ანოდური და კათოდური პროცესების დეპოლარიზაცია. ბაქტერიოლოგიური გავლენის შემცირებით, პოლარიზაცია კვლავ იზრდება და შედეგად მიღებული რკინის სულფიდი აფერხებს ანოდურ პროცესს. ამ შემთხვევაში pH-ის მნიშვნელობა 7...7.2-დან 7.8...8-მდე გადადის. სულფიდების FeS 1,2,3,4 FeS 1,2,3,4 შემდგომ გარდაქმნას Fe 3 S 4-ად თან ახლავს დიდი შიდა სტრესები, რაც იწვევს სულფიდის ფირის განადგურებას და ლითონის ზედაპირის გამოვლენას.

მეთანის ბაქტერიები მოქმედებენ მეტალზე, როგორც დეპოლარიზატორები შემდეგი სქემის მიხედვით:

დეპოლარიზაცია მიკრობებით

CO 2 + 8H + CH 4 + 2H 2 O;

კოროზიის პროდუქტი

4Fe 2+ + 8(OH) - 4Fe(OH) 2.

რკინის დაჟანგვა შესაძლებელია ჰეტეროტროფებით (Serratis mariescens, Salmonela typhimurium) ნიტრატების თანდასწრებით. ჰეტეროტროფები იყენებენ წყალბადს და ამცირებენ ნიტრატებს, ასტიმულირებენ კოროზიას.

რკინის ბაქტერიები ჟანგავს რკინას სამვალენტიან რკინაში, მილების მონაკვეთები Fe(OH) 3-ის ქვეშ ჟანგბადის თანდასწრებით ხდება ანოდური და ადგილობრივი კოროზიის პროცესი აჩქარებს.

ჩამდინარე წყლებთან შეხებისას აღჭურვილობისა და სტრუქტურების ყველაზე დიდი კოროზიული დაზიანება გამოწვეულია თიონური ბაქტერიებით. 12X13G18D, 12X18N10T ტიპის შენადნობის ფოლადები ექვემდებარება ყველაზე ინტენსიურ კოროზიას.

ბაქტერიები დიდ როლს ასრულებენ მილების მიწისქვეშა კოროზიის და საიზოლაციო საფარის დაზიანებაში. მილსადენის ზედაპირთან მდებარე ნიადაგში აღმოჩენილია პლეომორფული ღეროები, Pseudomonas acruqinosa, Microccus parabfinae და ა.შ.

კვლევამ აჩვენა, რომ ბიოკოროზია ხდება URB-ზე ზემოქმედების შედეგად. ნავთობპროდუქტების შემადგენლობა, კონტეინერებში ტენიანობის, pH და ტემპერატურის არსებობა ხელს უწყობს ამ მიკროორგანიზმების განვითარებას.

მიკოლოგიური (სოკოვანი) კოროზია არის ლითონებისა და საფარის განადგურება, როდესაც ექვემდებარება აგრესიულ გარემოს, რომელიც წარმოიქმნება მიკროსკოპული (არასრულყოფილი, ობის) სოკოების მოქმედების შედეგად.

ბაქტერიებისგან განსხვავებით, ძაფისებრი სოკოები პირდაპირ არ იწვევენ კოროზიას. დაზიანებები წარმოიქმნება სოკოს სიცოცხლის განმავლობაში არასტაბილურ მასალებზე (ნახშირწყალბადის საწვავი, საღებავები და ლაქები, ორგანული დამაბინძურებლები და ა.შ.). ლითონები, პოლიმერული მასალები, საღებავებისა და ლაქების საფარი, ნავთობპროდუქტები და ა.შ. მგრძნობიარეა სოკოვანი განადგურების მიმართ.

საწვავის დაზიანებას იწვევს Cladosporium resinae, პოლიმერების დაზიანებას Penicillium, Asperqillus და ა.შ. სოკო Cl. resinae არის ნავთობპროდუქტების შენახვის ობიექტების განადგურების მიზეზი. დადგენილია, რომ სოკოს განვითარება იწყება წყლის ფაზაში წყალხსნარსა და პროდუქტს შორის ინტერფეისის გასწვრივ. წყლის შემცველობა ნავთობპროდუქტებში 1:10 4 კონცენტრაციით საკმარისია მიკროორგანიზმების კოლონიზაციისთვის. ნავთობპროდუქტებში წყალი გროვდება მათი შენახვისა და ტრანსპორტირების დროს კონდენსაციის, კონტეინერების გაჟონვის და ა.შ.

მასალების ბიოდაზიანება ასტიმულირებს ლითონების კოროზიას და ამით ამცირებს ლითონების სიმტკიცეს, ელექტროიზოლაციას და სხვა თვისებებს.

თუ საჭიროა სპეციალური პირობები სულფატის შემცირების, მეთანის წარმომქმნელი და რკინის ბაქტერიების განვითარებისთვის, მაშინ მიკროსოკოსთვის საკმარისია უმნიშვნელო დაბინძურება და ჰაერის ტენიანობის დროებითი მატება, ხოლო სტრუქტურის ზედაპირზე წარმოიქმნება კოლონია.

სოკოს დაზიანებას აქვს დამახასიათებელი ნიშნები და ნიშნები. სოკო არ შეიცავს ქლოროფილს და კვების მეთოდის მიხედვით ისინი ჰეტეროტროფები არიან, ანუ ჰეტეროტროფული ბაქტერიების მსგავსად მოიხმარენ ნახშირბადს მზა ორგანული ნაერთებიდან. სოკოების გამრავლება ხდება ჰიფისა და სპორების გამრავლების გზით.

სოკოების განვითარების ხელშემწყობი მთავარი ფაქტორი წყალია, რომელიც წარმოადგენს სოკოს უჯრედული სხეულის ძირითად ნაწილს. ტემპერატურა დიდ გავლენას ახდენს სპორების აღმოცენებაზე. ზოგიერთ სოკოს შეუძლია განვითარდეს მაღალ ტემპერატურაზე (თერმოფილები) ან დაბალ ტემპერატურაზე (ფსიქროფილები).

განსაკუთრებით საშიშია სოკოები, რომლებიც წარმოქმნიან მჟავებს. მათ შეუძლიათ კოროზიის პროცესების სტიმულირება. ძლიერ მჟავას წარმომქმნელ სოკოებს მიეკუთვნება Asperqillus გვარის სოკოები და სხვა.

მიკოლოგიური კოროზიის განვითარება სქემატურად შეიძლება დაიყოს ოთხ ეტაპად:

სპორების (კონიდიების) ან სოკოს ვეგეტატიური ელემენტების აღმოცენება, კულტურის ადაპტაციური შესაძლებლობების გათვალისწინებით, რაც ასტიმულირებს უპირატესად კონტაქტურ გაცვლას პირველ ეტაპებზე;

მიცელიუმის განვითარება სოკოს ვიზუალურად დაკვირვებადი კოლონიების შემდგომი ფორმირებით; ადგილობრივი დაგროვება, მეორადი მეტაბოლიტების, კერძოდ ორგანული მჟავების აქტივობის გამოვლინება;

კოროზიული პროცესების განვითარება, ჰიდროლაზების და ოქსიდორედუქტაზების დესტრუქციული მოქმედება პოლიმერებზე, ელექტრონის მიმღებების (ჟანგბადის) კონცენტრაციის გრადიენტების გამოჩენა;

სოკოების უხვი სპორების წარმოქმნა, გამოხატულია კოროზიული დაზიანება (ადგილობრივი ან უწყვეტი), ლითონებზე ხდება კათოდური (ანოდიური) დეპოლარიზაცია.

სოკოების სახეები, რომლებიც ყველაზე ხშირად ასტიმულირებენ კოროზიას: Asperqillus niqer, A. amstelodamamii, A. fumiqatus, trichoderma lignorum, Cladosporium herbarum და სხვ.

არასრულყოფილი სოკოები (აერობული ჰეტეროტროფები) ასტიმულირებენ ლითონების კოროზიას შემდეგნაირად:

სოკოების მიერ რეაქციების შედეგად წარმოქმნილი ორგანული მჟავების მოქმედებით

mMe mMe n+ + ne;

mMe n+ + n(A n - H +) nH 2 O Me m (A n -) n + nH 3 O + ;

nH 3 O + + ne nH 2 O + (n/2)H 2 

სოკოების მიერ წარმოებული ორგანული მჟავები ზრდის გარემოს აგრესიულობას, ასტიმულირებს ლითონების კოროზიას და პოლიმერების განადგურებას და ემსახურება ნახშირბადის წყაროს მიკროორგანიზმების შემდგომი განვითარებისთვის;

სოკოების მიერ შექმნილი ტუტე გარემოს მოქმედება

Аl Al 3+ + 3e,

Al 3+ + 3OH - AlO 2 - +H 3 O + Al(OH) 3

AlO 2 - + Me + MeAlO 2,

H 3 O + + e H 2 O + 1/2H 2 ,

2 Al(OH) 3 Al 2 O 3 +3 H 2 O;

დაჟანგული ფერმენტების მოქმედება წყალბადის ზეჟანგის გამოყოფით, შემდეგ კი ატომური ჟანგბადი მისი დაშლის დროს

nH 2 O 2 n H 2 O + nO,

mMe + nO Me m O n.

კოროზიის პროდუქტები, თავის მხრივ, ასტიმულირებს წყალბადის ზეჟანგის დაშლის პროცესს. სოკოების მიერ გამოყოფილი ფერმენტები მძლავრი ფაქტორია ლითონის სტრუქტურების ბიოზიანში. ეს ფერმენტები მოიცავს ოქსიდორედუქტაზებს და ესტერაზებს.

ბუნებრივ პირობებში მომუშავე აღჭურვილობის კოროზიული დაზიანების 50%-ზე მეტი დაკავშირებულია ამა თუ იმ ხარისხით მიკროორგანიზმების ზემოქმედებასთან. ელექტროქიმიური კოროზიის სტიმულირება ხდება სტრუქტურების ზედაპირზე კონცენტრაციის ელემენტების გამოჩენის გამო, მიკროორგანიზმების ნარჩენების პროდუქტების დაგროვების შედეგად, რაც ზრდის გარემოს აგრესიულობას. ამ შემთხვევაში ხდება მეტალზე პასიური ფილმების განადგურება და კათოდური და (ან) ანოდური პროცესების დეპოლარიზაცია. კოროზიული ელემენტების EMF-ის ცვლილება იწვევს კოროზიის პროცესის ლოკალიზაციას. ადგილობრივი კოროზიის სტიმულირებას ასევე ხელს უწყობს მიკროორგანიზმების კოლონიების არათანაბარი განაწილება, წყალბადის სულფიდის, სულფიდების, ჰიდრონიუმის იონების, ჰიდრატი იონების და ა.შ.

მიკროორგანიზმების მუდმივი ცვალებადობა, კათოდური და ანოდური ფაზების მიგრაცია, აერობული და ანაერობული პროცესების ერთობლიობა იწვევს მნიშვნელოვან კოროზიულ ეფექტს და ქმნის წარუმატებლობის წინაპირობებს.

ლითონები და ლითონის საფარი მგრძნობიარეა მიკროსოკოების მიმართ და თითქმის ყველა ლითონი მგრძნობიარეა სხვადასხვა ხარისხით დაბინძურების მიმართ. კოროზიის პროდუქტები აღმოჩენილია ნახშირბადის და დაბალი შენადნობის ფოლადების, ალუმინის შენადნობების და სპილენძის, ლითონის საფარების ზედაპირებზე და შერჩევით მაღალლეგირებული ფოლადებზე.

აღინიშნება მიკროფლორას სეზონური რყევები: ზამთარში დომინირებს რკინის ბაქტერიები, ხოლო ზაფხულში SRB. მიკროსოკოები (Cl. resinae), მიკროწყალმცენარეები, რომლებიც შედიან ბაქტერიებთან კავშირში, ასევე მონაწილეობენ ბიოკოროზიულ პროცესებში.

დაზიანება ლოკალური ხასიათისაა, მისი სიღრმე ზოგჯერ აღწევს კრიტიკულ მნიშვნელობებს, რაც იწვევს სტრუქტურების შებოჭილობის ან სიმტკიცის დარღვევას.

6. კოროზიული აგრესიულობის მახასიათებლები

გარემო ნავთობისა და გაზსადენების ტრანსპორტირებაში

ასევე წაიკითხეთ: ბორელია, ზოგადი მახასიათებლები. პათოგენეზი, იმუნიტეტი მორეციდივე ცხელების დროს. მიკრობიოლოგიური დიაგნოსტიკა. ლაიმის ბორელიოზის გამომწვევი აგენტი. ყივანახველას გამომწვევი აგენტი, ზოგადი მახასიათებლები. დიფერენცირება პარაპერტუსის გამომწვევი აგენტისგან. პათოგენეზი, იმუნიტეტი. მიკრობიოლოგიური დიაგნოსტიკა. ყივანახველას სპეციფიკური პრევენცია. გონოკოკები, ზოგადი მახასიათებლები. პათოგენეზისა და იმუნიტეტის მექანიზმები. მწვავე და ქრონიკული გონორეის მიკრობიოლოგიური დიაგნოზი. მიკრობიოლოგიური დიაგნოსტიკა და ნიადაგების ბიოლოგიური აქტივობა მიკრობიოლოგია და მისი მნიშვნელობა მედიცინაში. მიკრობიოლოგიური ლაბორატორია. მიკროორგანიზმების შესწავლის მეთოდები. ბაქტერიების მორფოლოგია. სტრეპტოკოკები, კლასიფიკაცია. ზოგადი მახასიათებლები. პათოგენურობის ფაქტორები. ანტიგენური სტრუქტურა. სტრეპტოკოკური ინფექციების პათოგენეზი, იმუნიტეტი, მიკრობიოლოგიური დიაგნოზი.

კოროზია არის პროცესი, რომელიც იწვევს ლითონის, ბეტონის და სხვა მასალების ზედაპირის განადგურებას. წყლის გარემოში კოროზია ელექტროქიმიური პროცესია. ამავდროულად, ბუნებრივი და ჩამდინარე წყლები, რომლებიც შეიცავს საკმაოდ ბევრ გახსნილ მარილებს, მოქმედებს როგორც კოროზიული აგენტი.

ელექტროქიმიური კოროზიის არსი არის ლითონ-ელექტროლიტური ინტერფეისის ცალკეულ მონაკვეთებში პოტენციური განსხვავების ფორმირება, რაც იწვევს ელექტროქიმიური წყვილების წარმოქმნას (ანოდური და კათოდური მონაკვეთები), რომელთა შორისაც მიედინება კოროზიის დენი. ამ შემთხვევაში ლითონის იონების ხსნარში გადასვლის შედეგად ლითონი ნადგურდება ანოდურ ადგილებში:

Fe – 2e - = Fe 2+

კათოდზე, მეტალის ჭარბი ელექტრონების დამატების შედეგად, ხდება პროტონის შემცირების რეაქციები (წყალბადის დეპოლარიზაცია):

2Н + + 2е - = Н 2

ან ჟანგბადი (ჟანგბადის პოლარიზაცია):

½ O 2 + 2 e - + H 2 O = 2OH -

ეს რეაქციები ხელს უწყობს კოროზიის დაჩქარებას. კოროზიის პროცესი ნელდება pH-ის მატებასთან ერთად.

ელექტროდის პოტენციალის სიდიდე, რომელიც წარმოიქმნება რკინის ზედაპირზე წყალთან კონტაქტში, დიდწილად დამოკიდებულია ჟანგბადის კონცენტრაციაზე. აერაციის ხარისხში თუნდაც უმნიშვნელო განსხვავების შედეგად, ლითონის ზედაპირზე ჩნდება ელექტროქიმიური წყვილი, რომელსაც ეწოდება დიფერენციალური აერაციის წყვილი. ასეთი წყვილების ელექტროდების პოტენციალის სხვაობა ძალიან მცირეა, მაგრამ მათ მიერ გამოწვეული კოროზია არანაკლებ და რკინისთვის კიდევ უფრო დიდია, ვიდრე ჩვეულებრივი ელექტროქიმიური წყვილებისგან.

ბიოლოგიური ან მიკრობული კოროზია არის მიკროორგანიზმების მიერ დაჩქარებული ნიადაგის ან ელექტროლიტების გავლენის ქვეშ მყოფი მასალების განადგურების პროცესი. მიკროორგანიზმების როლი კოროზიის პროცესებში მცირდება კათოდის დეპოლარიზაციის დაჩქარებამდე, ფერმენტული ელექტრონების გადაცემის გზით, კოროზიული მეტაბოლური პროდუქტების გამოთავისუფლებით და დიფერენციალური აერაციის ორთქლების წარმოქმნით.

ბაქტერიების მრავალი სახეობა აქტიური კოროზიულია. დაბინძურებული მიკროორგანიზმები ხშირად იწვევენ ან აძლიერებენ ლითონების კოროზიას. თუ მიკროორგანიზმები გამოყოფენ ნივთიერებებს, რომლებმაც შეიძლება გამოიწვიოს ან გაზარდოს ლითონის კოროზია, მაგალითად მჟავები, მაშინ მისი განადგურება შეიძლება მოხდეს მიკროორგანიზმების მასობრივი განვითარების ადგილიდან გარკვეულ მანძილზე. მიკრობული ნარჩენები, როგორიცაა ნახშირორჟანგი, შეიძლება გამოიწვიოს ბეტონის კოროზია. მილებით ჩამდინარე წყლების ტრანსპორტირებისას იქმნება პირობები ანაერობების განვითარებისათვის, როგორიცაა სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიები, რასაც თან ახლავს კოროზიული აგენტების წარმოქმნა, როგორიცაა წყალბადის სულფიდი. ზოგიერთი სახის ობის (პენიცილიუმი, ასპერგილუსი) და აქტინომიეტი იწვევს ბუნებრივი რეზინის კოროზიას.

კოროზია აერობულ პირობებში

კოროზია აერობულ პირობებში ხდება მაშინ, როდესაც ჰაერში ან წყალში არის საკმარისი ჟანგბადი (დაშლილი სახით). რკინაბეტონის და ლითონის მილსადენები და ლითონისა და ბეტონისგან დამზადებული კონსტრუქციები მგრძნობიარეა აერობული კოროზიის მიმართ.

ამ პირობებში მიკრობული კოროზიის ძირითადი აგენტებია გოგირდის ბაქტერიები, თიონური და ნიტრიფიცირებული ბაქტერიები და რკინის ბაქტერიები.

თიონური ბაქტერიების სასიცოცხლო აქტივობის შედეგად, გოგირდის მჟავა გამოიყოფა, როგორც მეტაბოლიზმის საბოლოო პროდუქტი.

S 2- + 2O 2 = SO 4 2-

S0 + H2O + 1.5O2 = H2SO4

S 2 O 3 2- + H 2 O + 2O 2 = 2SO 4 2- + 2H +

SO 3 2- + 0.5O 2 = SO 4 2-,

აგრესიული გარემოს შექმნა, რომელიც იწვევს ლითონის კოროზიას.

გარემოს კოროზიულობა pH-ის შემცირებით აიხსნება H + იონების კონცენტრაციის ზრდით, რომლებიც მხარს უჭერენ კათოდური რეაქციას.

თუმცა, თიონური ბაქტერიების როლი ლითონის კოროზიაში არ შემოიფარგლება მხოლოდ აგრესიული გარემოს შექმნით. თიობაცილის სახეობები Thiobacillus ferrooxidansშეუძლია დაჟანგვის Fe(II) Fe(III) რეაქციით:

4Fe 2+ + 4H + + O 2 = 4Fe 3+ + 2H 2 O.

მიღებული რკინის რკინა მოქმედებს როგორც აქტიური ჟანგვის აგენტი, რომელსაც შეუძლია მიიღოს ელექტრონები ლითონის ზედაპირიდან.

Fe 3+ + e - = Fe 2+

და შეასრულოს დეპოლარიზატორის როლი. შედეგად მიღებული Fe 2+ კვლავ იჟანგება თიობაცილით. ასეთ ციკლურ პროცესს შეუძლია მუდმივად შეინარჩუნოს ლითონის კოროზია.

ბეტონის კონსტრუქციების განადგურება ასევე დაკავშირებულია თიონური ბაქტერიების აქტივობასთან. ბეტონის ზედაპირზე განვითარებული თიონური ბაქტერიები ამცირებენ წყლის pH-ს ბეტონთან კონტაქტში მჟავის გამოყოფით. მჟავე გარემოში განადგურებულია კალციუმის კარბონატის დამცავი ფილმი. ეს ქმნის ბეტონში წყლის ღრმა დიფუზიის და მისი კომპონენტების დაშლის შესაძლებლობას. გარდა ამისა, თიონური ბაქტერიების ნარჩენები - სულფატები - მონაწილეობენ ბეტონში ეგრეთ წოდებული "ცემენტის ბაცილის" წარმოქმნაში - კალციუმის ჰიდროსულფოალუმინატი 3CaO∙Al 2 O 3 ∙3CaSO 4 ∙31H 2 O. ამ ნაერთს შეუძლია. გაფართოება 2 - 2,5 ჯერ, რაც იწვევს ბეტონის განადგურებას.

თიონური ბაქტერიების გავლენით ნადგურდება არა მხოლოდ ლითონები და ბეტონი, არამედ გოგირდის შემცველი შენადნობები, ასევე რეზინი, რადგან ვულკანიზაციის შემდეგ ის შეიცავს გოგირდს.

ნიტრიფიცირებელ ბაქტერიებს შეუძლიათ გამოიწვიონ ცემენტის ფოროვანი მასალების კოროზია. ამიაკის დაჟანგვით ისინი წარმოქმნიან აზოტის მჟავას

NH 4 + + 2O 2 = NO 2 - + 2H 2 O

2NO 2 - + O 2 = 2NO 3 - ,

რომელიც რეაგირებს ბეტონის CaCO 3-თან, გარდაქმნის მას უაღრესად ხსნად ფორმაში Ca(NO 3) 2. ამ შემთხვევაში ბეტონის კოროზია ვლინდება ალვეოლის წარმოქმნაში ან ბეტონის ზედაპირის აქერცვლაში.

წყლის მილების მიკრობული აერობული კოროზია დაკავშირებულია რკინის ბაქტერიების აქტივობასთან. მილებში ჩაძირვისას ისინი კედლებზე ქმნიან ლორწოვან დაგროვებას, რომლებსაც აქვთ მაღალი მექანიკური სიმტკიცე და ამიტომ არ ირეცხება წყლის დინებით. ამ მტევნის სიძლიერე განპირობებულია რკინის ბაქტერიების გარსების ბოჭკოვანი სტრუქტურით.

კოროზია იწყება მილის შიდა ზედაპირზე ყვითელი ან მუქი ყავისფერი საბადოების, ან რკინის ჰიდროქსიდისგან შემდგარი ღრუების გამოჩენით. ღრუები ჩვეულებრივ ჩნდება არათანაბარ მილებზე. გამოქვაბულების ქვეშ არსებული მილების მონაკვეთები იზოლირებულია წყლისგან და მათთან ჟანგბადის წვდომა რთულია. პირიქით, წყლით გარეცხილი ადგილები კარგად არის აერირებული. ამრიგად, რკინის ბაქტერიების განვითარება იწვევს მილების ზედაპირზე აერაციის სხვადასხვა ხარისხით ზონების წარმოქმნას. მილების ღრუებით დაფარულ და მათგან თავისუფალ მონაკვეთებში დგინდება ელექტროდის პოტენციალის სხვადასხვა მნიშვნელობები, რაც იწვევს კოროზიული დენის გაჩენას. გამოქვაბულების ქვეშ არსებული უბნები ფუნქციონირებს როგორც ანოდები. კარგად აერირებული ადგილები არის კათოდები.

რკინის ბაქტერიების აქტივობა იწვევს Fe(II) დაჟანგვას Fe(III) და მის ჰიდროლიზს.

Fe 3+ + 3H 2 O = Fe(OH) 3 + 3H +.

Fe(OH) 3-ის წარმოქმნას თან ახლავს pH-ის დაქვეითება, ე.ი. კოროზიული გარემოს შექმნა. გარდა ამისა, რკინის ბაქტერიების მიერ ჟანგბადის ინტენსიური მოხმარებისა და Fe(OH) 3 დეპოზიტების ზრდის შედეგად, ანოდის ზონებში უარესდება ანაერობული პირობები, რაც იწვევს კათოდსა და ანოდს შორის პოტენციური სხვაობის ზრდას. და, შესაბამისად, კოროზიის პროცესის დაჩქარება.

კოროზია ანაერობულ პირობებში

ანაერობულ პირობებში კოროზიას იწვევს გვარის სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიები დესულფოვიბრიო, ვითარდება pH 6,8 – 8 სულფატების, ელექტრონების წყაროების და გარემოში კვების არსებობისას. როგორც მკაცრი ანაერობები, ეს ბაქტერიები ხშირად გვხვდება ჟანგბადით მდიდარ გარემოში, სადაც ისინი ცხოვრობენ აერობულ (ხშირად ლორწოს წარმომქმნელ) ბაქტერიებთან ერთად, რაც ქმნის აუცილებელ პირობებს ანაერობიოზისთვის. კათოდის უბნებზე წარმოქმნილი მოლეკულური წყალბადი გამოიყენება ამ ბაქტერიების მიერ სულფატების შესამცირებლად

SO 4 2- + 5H 2 = H 2 S + 4H 2 O.

გამოთავისუფლებულ წყალბადის სულფიდს შეუძლია ორვალენტიანი რკინის შებოჭვა და Fe(OH) 3-ის შემცირება FeS-ის მკვრივი ნალექის წარმოქმნით.

ამრიგად, სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიები ხელს უწყობენ კოროზიის პროცესს კათოდის დეპოლარიზაციის დაჩქარებით და კოროზიული პროდუქტის, წყალბადის სულფიდის გამოთავისუფლებით.

მიკრობიოლოგიური კოროზიისგან დაცვის მეთოდები

მიკრობიოლოგიური კოროზიისგან დაცვის სპეციალური საშუალებები არ არსებობს. დამცავი ბიტუმი ან პოლიმერული საფარი, ისევე როგორც დამცავი ფირები, უზრუნველყოფს ლითონის ზედაპირის იზოლაციას წყლისგან და, შესაბამისად, მიკრობული შეტევისგან. ზოგიერთ შემთხვევაში გამოიყენება ბაქტერიციდული ან ბაქტერიოსტატიკური ნივთიერებები. მაგალითად, ჟანგბადი არის ეფექტური ბაქტერიოსტატი სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიებისთვის, ამიტომ გაზრდილი აერაცია ხელს უწყობს სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიებით გამოწვეული კოროზიის შენელებას. ამ ტიპის კოროზიის თავიდან აცილების მიზნით შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარემოს ალკალიზაცია (როდესაც ეს შესაძლებელია), რადგან სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიების ზრდა და განვითარება მთლიანად თრგუნავს pH>9-ზე.

| | | | | | 7 |