Б > БИ БиокоррозияБИОКОРРОЗИЯАвторы: Г.И. КаравайкоБИОКОРРОЗИЯ (от био… и лат. corrosio - разъедание), разрушение металла при участии микроорганизмов (бактерий, архей, грибов, водорослей). Иногда к Б. относят разрушение полимерных покрытий, препятствующих коррозии металлов. Б. является электрохимич. процессом. Микроорганизмы способствуют возникновению микроцентров гальванич. активности на поверхности металла, деполяризуют её, удаляя протоны и ионы металла, образуют агрессивные соединения (минер. и органич. кислоты, щёлочи) - электролиты. При Б. металла, напр. железа, в анодной зоне происходит окисление металла и сток электронов: Fe → Fe 2 + + 2 e, а в катодной - восстановление ионов водорода: 2 H + + 2 е → 2 H; 2 H → H 2. В результате последней реакции на металле образуется плёнка молекулярного водорода (катодная поляризация), защищающая его от дальнейшей коррозии. Обычно микроорганизмы, использующие молекулярный водород в метаболич. процессах, препятствуют образованию плёнки, деполяризуют металл, создают неравновесные условия. В присутствии O 2, при pH от 0 до 8,0 и темп-ре до 90 °С, они окисляют ионы Fe 2 + до Fe 3 +. В кислой среде Fe 3 + окисляет железо (Fe 0) до Fe 2 +, а Fe 2 + опять окисляется с участием бактерий до Fe 3 +. В нейтральной и щелочной средах образуется Fe (OH) 3, который, осаждаясь на поверхность железа в присутствии O 2, образует с последним гальванич. пару и становится анодом. При этом коррозия металла ускоряется. При отсутствии кислорода (анаэробные условия) микроорганизмы также активизируют катодную деполяризацию, используя при этом атомарный водород. С участием сульфатредуцирующих бактерий протекают реакции: SO 2 − 4 + 8 H + → S 2 - + 4 H 2 O и 4 Fe + SO 2 − 4 + 4 H 2 O → FeS + 2 OH - + 3 Fe (OH) 2 (продукт коррозии). В последнем случае действуют два механизма: катодная деполяризация и образование дополнительного катода - FeS к аноду - железу. Первый связан с участием бактериальных ферментов. В кислой среде процессы коррозии осуществляют специфические хемолитотрофные бактерии родов Acidithiobacillus, Sulfobacillus, Leptospirillum, Acidianus и др., а в нейтральной и щелочной - бактерии родов Gallionella, Leptotrix, Metallogenium, железоредуцирующие бактерии. Oрганотрофные бактерии и грибы участвуют в разрушении защитных веществ (краски и др.), наносимых на изделия из металла. Б. протекает в атмосфере, почве, воде, топливных баках, в рудных месторождениях, при эксплуатации газовых и нефтяных трубопроводов, в сооружениях теплового и питьевого водоснабжения. Более 50% коррозионных повреждений техники, эксплуатирующейся в природных условиях, связаны с воздействием микроорганизмов. Развитию Б. препятствуют вещества, предотвращающие или ограничивающие развитие микроорганизмов (биоциды), и специальные средства защиты металлов. |
 |