خوردگی میکروبی

تعریف های مختلفی برای خوردگی (corrosion) فلزات ارائه شده است. از پذیرفته شده ترین تعریف ها در مورد خوردگی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• خوردگی تخریب و یا تغییر خواص فلز در اثر واکنش شیمیایی و یا الکتروشیمیایی با محیط اطراف است. عملاً کلیه محیط ها خورنده هستند، لکن قدرت خورندگی آن ها برای یک ماده ی خاص متفاوت است.
• خوردگی عکس متالورژی استخراجی و تمایل فلز برای رسیدن به حالت تعادل است. همان طور که می دانید فلزات در طبیعت معمولاً به صورت خالص وجود ندارند و بیشتر به شکل ترکیبات سولفیدی و اکسیدی یافت می شوند. برای استخراج فلزات از سنگ معدن، باید شکل اکسید شده یا سولفور شده فلز را احیا کرد تا به فلز آزاد دست پیدا کرد. در این صورت، انرژی آزاد درونی فلز افزایش می یابد و در نتیجه فلز می کوشد با اکسید شدن مجدد، انرژی اضافی خود را دفع کند. در واقع تمایل فلز به از دست دادن انرژی آزاد درونی اضافی و رسیدن به سطح انرژی پایین تر، دلیل اصلی تمایل طبیعی فلز به خوردگی و اکسیده شدن است.

 

وقوع خوردگی در فلزات دلایل، مکانیسم ها و انواع مختلفی دارد. زنگ زدگی را می توان معروف ترین و جلوی چشم ترین نوع خوردگی دانست که همه ما با آن آشنا هستیم و وقوع آن را به رطوبت نسبت می دهیم. علاوه بر زنگ زدگی که یک نوع خوردگی یکنواخت و عمومی است، فلزات با انواع دیگری از خوردگی از جمله خوردگی گالوانیک، خوردگی شیاری، خوردگی حفره دار شدن، خوردگی بین دانه ای، خوردگی میکروبی، خوردگی های تحت تنش، خوردگی های ناشی از هیدروژن، کاویتاسیون، خوردگی های سایشی و فرسایشی، خوردگی خستگی، خوردگی های دما بالا و غیره هم تخریب می شوند.

خوردگی میکروبی یا میکروبیولوژیکی نوعی خوردگی است که توسط میکروارگانیسم ها شروع و یا تشدید می شود. این نوع خوردگی جزو خوردگی های بیولوژیکی است. خوردگی بیولوژیکی بر دو نوع خوردگی ماکروبیولوژیکی و خوردگی میکروبیولوژیکی است. در این نوع خوردگی ها انواع واکنش های الکتروشیمیایی، انواع پیل های غلظتی و غیره دیده می شود. تنها تفاوت آن ها با سایر انواع خوردگی ها اینست که سرعت، شدت و دامنه این نوع خوردگی تحت تاثیر عوامل بیولوژیکی و ارگانیک قرار می گیرد. در خوردگی ماکروبیولوژیک، اثر ماکروارگانسیم هایی مانند جلبک ها و قارچ ها بر روند خوردگی مشهود می باشد، در حالی که خوردگی میکروبیولوژیک تحت تاثیر میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها است.

در این نوشته از عصر مواد، به معرفی خوردگی میکروبی یا میکروبیولوژیکی می پردازیم، با ما همراه باشید:

 

 

باکتری ها اورگانیزم های تک سلولی ساده ای هستند که تشکیل کولنی می دهند و از اطرافشان غذا جذب می کنند. با اکسید کردن این مواد غذایی انرژی لازم برای حیات و تولید مجدد را کسب و ضایعات فرایند اکسیداسیون را دفع می کنند. این فرایند موجب تغییر محیط در مقاطعی از سطح می شود که به نوبه خود موجب بروز خوردگی میکروبی می شود.

از میان باکتری های بیشمار، تعداد زیادی سبب خسارت های خوردگی نمی شوند، با وجود این شماری از آن ها باعث خوردگی میکروبی می شود. باکتری های احیا کننده سولفات (Sulphate-Reduction Bacteria) که به اختصار SRB نامیده می شود و باکتری های اکسید کننده سولفور (Sulphate- Oxidizing  Bacteria) از جمله ی این باکتری ها هستند.

 

انواع خوردگی میکروبی

 

دو نوع بسیار مهم از این نوع خوردگی که بر اساس وجود اکسیژن هوا در واکنش های حیاتی باکتری های مربوطه صورت می گیرد، عبارتند از:

خوردگی میکروبیولوژیک از نوع غیر هوازی  (Anaerobic Type of Microbiological Corrosion)

باکتری های SRB از این گروه هستند.

 

خوردگی میکروبیولوژیک از نوع هوازی (Aerobic Type of Microbiological Corrosion)

در این نوع بر خلاف خوردگی غیر هوازی، وجود اکسیژن در واکنش های حیاتی باکتری های مؤثر بر روند خوردگی ضروری است. مثال قابل توجه این دسته، باکتری های اکسید کننده سولفور است.

 

دلایل خوردگی میکروبی

 

خوردگی میکروبی ممکن است به یکی از دلایل زیر باشد:

الف- تاثیر مستقیم بر واکنش های آندی و کاتدی از طریق ایجاد مزاحمت برای واکنش های کاتدی در شرایط بدون اکسیژن.

ب- تخریب فیلم سطحی محافظ.

ج- به وجود آوردن محیط خورنده توسط تولید متابولیت های خورنده و یا پسماندهای رشد تخمیری.

د- تولید رسوب بر روی سطح فلز که در نتیجه آن، بین محیط اطراف و رسوبات پیل های غلظتی و یا اختلاف دمشی (Differential Aeration Cells) به وجود می آید.

 

این نوشته در حال تکمیل است …