微生物腐蝕基礎(chǔ)課件

材料腐蝕與防護(hù)微生物腐蝕主講人：唯真求新材料腐蝕與防護(hù)主講人：唯真求新主要內(nèi)容微生物腐蝕的定義微生物腐蝕的分類微生物腐蝕的機(jī)制主講人：指導(dǎo)老師：唯真求新主要內(nèi)容微生物腐蝕的定義主講人：指導(dǎo)老師：唯真求新一、微生物腐蝕是什么？微生物腐蝕(MIC)是一種特殊類型的腐蝕，它是由于微生物的直接或間接地參加了腐蝕過(guò)程所起的金屬毀壞作用。微生物腐蝕是一種局部腐蝕，而且?guī)缀醵加悬c(diǎn)蝕的跡象，其危害是極其嚴(yán)重的。沖蝕破壞文物表面微生物霉菌著生唯真求新一、微生物腐蝕是什么？微生物腐蝕(MIC)是一種特殊類型的腐（1）由于細(xì)菌繁殖所形成的黏泥沉積在金屬表面，破壞了保護(hù)膜，構(gòu)成局部電池。（2）由細(xì)菌代謝作用引起氧和其他化合物的消耗，形成通氣差電池和濃差電池，在局部電池中發(fā)生去極化作用。（3）由細(xì)菌代謝產(chǎn)物的作用引起的；（a）影響pH或酸度；（b）影響氧化還原電位；（c）使環(huán)境的化學(xué)狀況發(fā)生變化（包括氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽、硫化物等其他離子，在反應(yīng)中起催化作用）；（d）生成或消耗氧而影響氧的濃度。二、微生物腐蝕的分類唯真求新（1）由于細(xì)菌繁殖所形成的黏泥沉積在金屬表面，破壞了保護(hù)膜，——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理1.陰極去極化理論:Kuhr提出了硫酸鹽還原菌腐蝕的經(jīng)典理論陰極去極化作用。他認(rèn)為硫酸鹽還原菌的作用是使氫原子從金屬表面除去,在有氧的環(huán)境中，碳鋼的腐蝕反應(yīng)為：Fe-2e→Fe2+陽(yáng)極反應(yīng)O2+2H2O+4e→4OH-

陰極反應(yīng)在缺氧環(huán)境中陰極反應(yīng)為2H++2e→H2三、微生物腐蝕的機(jī)制唯真求新——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理1.陰極去極化理論:K——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理2、微生物腐蝕的機(jī)制2.濃差電池:Starkey認(rèn)為當(dāng)部分金屬表面有污垢或腐蝕產(chǎn)物(如鐵的水化物)被蓋時(shí)，會(huì)形成氣差或者濃差電池。在很多情況下，這種類型的腐蝕伴隨著厭氧腐蝕，因?yàn)樾纬闪诉m合SRB生存的環(huán)境。濃差電池示意圖唯真求新——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理2、微生物腐蝕的機(jī)制2.——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理2、微生物腐蝕的機(jī)制3.沉積物下的酸腐蝕理論:這個(gè)理論的依據(jù)主要是絕大多數(shù)MIC的最終產(chǎn)物是低碳鏈的脂肪酸，其中較常見(jiàn)的是醋酸。當(dāng)醋酸在沉積物下濃縮時(shí)，對(duì)碳鋼有很大的侵蝕性。在含氧環(huán)境中，緊靠沉積物下面的區(qū)域相對(duì)于周圍的大陰極成為小陽(yáng)極。氧的陰極還原反應(yīng)導(dǎo)致金屬周圍溶液的pH值變大。金屬在陽(yáng)極區(qū)形成金屬陽(yáng)離子。如果金屬氫氧化物在溶液中是熱力學(xué)穩(wěn)定相，金屬離子會(huì)被水解成H令。如果陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)是隔離的，陽(yáng)極區(qū)的pH值會(huì)下降，陰極區(qū)pH值會(huì)上升。唯真求新——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理2、微生物腐蝕的機(jī)制3.——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理2、微生物腐蝕的機(jī)制4.陽(yáng)極區(qū)固定理論:在金屬表面形成閉塞電池的過(guò)程中，細(xì)菌的菌落最初形成的蝕坑主要由細(xì)菌的生命活動(dòng)引起的。大部分的微生物都固定在菌落周圍，這使得陽(yáng)極區(qū)固定。此種理論用來(lái)解釋約90%以上的MIC以孔蝕為特征。唯真求新——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理2、微生物腐蝕的機(jī)制4.——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理2、微生物腐蝕的機(jī)制5.局部電池作用:在細(xì)菌產(chǎn)生的S，一與Fe作用后，生成的部分FeS作為局部電池的負(fù)極，附著在作為局部陽(yáng)極的Fe表面，在鹽含t高的污水的作用下，相互持續(xù)反應(yīng)，使管材腐蝕得以進(jìn)行。6.代謝產(chǎn)物腐蝕:培養(yǎng)基中Fe2+對(duì)低碳鋼厭氧腐蝕有影響。SRB的厭氧腐蝕也是由于其代謝產(chǎn)生了具有較高活性及揮發(fā)性的磷化物的結(jié)果，代謝產(chǎn)物形成的腐蝕產(chǎn)物膜(如Fe2+,H2S和磷化物等)會(huì)加速金屬的局部腐蝕。唯真求新——硫酸鹽還原菌（SRB）的腐性機(jī)理2、微生物腐蝕的機(jī)制5.——海洋環(huán)境中的微生物腐蝕2、微生物腐蝕的機(jī)制特征：由于海水的生物活性所引起的微生物腐蝕，包括生物附著和生物污損。海水和海泥環(huán)境中腐蝕過(guò)程復(fù)雜，影響因素多。微生物形成的膜具有保護(hù)作用，從時(shí)間和空間結(jié)構(gòu)來(lái)看，微生物膜是一個(gè)隨時(shí)間而變化的多層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層含氧量極低，而外層膜的氧含量則逐漸升高。故研究絕對(duì)厭氧生物膜環(huán)境下的附著和腐蝕是有相當(dāng)難度的，這在實(shí)際情況中也是不切實(shí)際的。唯真求新——海洋環(huán)境中