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微生物腐蚀

  • 2023.06.15 09:19:26
  • 米思米
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 由微生物代谢作用的产物间接引起的腐蚀,称为“微生物腐蚀”。微生物不会直接以金属作为营养源而引发侵蚀,但其代谢物会形成电池并引起阳极和阴极反应,微生物繁殖而产生的细菌本身也会形成氧气或离子浓差电池,从而导致腐蚀。

 引起腐蚀的微生物主要是细菌,但也可以是真菌。例如,铁细菌对钢材的腐蚀、硫酸盐还原菌对钢材和铜材的腐蚀。此外,航空燃料中的霉菌和细菌对铝合金的腐蚀等同样也是众所周知的。微生物腐蚀大体上可分为如下几类。

(1)好氧菌腐蚀

 需要氧气才能生长和繁殖的细菌中,最有名的就是铁细菌和硫细菌。铁细菌利用溶解在水中的氧将二价铁离子(Fe2+)氧化成三价铁离子(Fe3+),并吸收此时产生的能量而生长。在铁制自来水管上会形成“锈瘤”,并导致管道堵塞问题。

 硫细菌是利用氧化硫的不完全氧化物所获得的能量进行繁殖的细菌,由于其最终产物为硫酸,所以这类细菌即使在pH值为2~4的强酸性区域内也能维持生存。

(2)厌氧菌腐蚀

 厌氧菌是无需氧气即可繁殖的细菌,有了氧气反而无法生存。其被发现之处,就是溶解氧极少的土壤中。硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌和甲烷发酵菌都是已知的此类菌种。

 硫酸盐还原菌将硫酸盐还原为H2S。进而由H2S将Fe氧化成FeS。城市污水因有机物腐败而导致溶解氧不足,且其中含有大量硫酸盐,是硫酸盐细菌的理想家园。以前,受污染的隅田川曾在夏季散发恶臭,并因H2S导致铜合金制品发黑,一时成为热门话题。这种细菌引起的腐蚀在Al、Zn、Pb及其合金以及不锈钢中并未被观察到,在Cu上仅能少量观察到,但据说在钢材上极为显著。

 硝酸盐还原菌将硝酸盐还原成氨。甲烷发酵细菌从Fe和CO2中产生Fe(OH)2和CH4(甲烷气体)。

(3)铝合金的微生物腐蚀

 以混合在喷气燃料中的水以及水中所溶解的无机盐类作为营养源的微生物,会腐蚀喷气式飞机的机翼并引发问题。

 作为防止微生物腐蚀的措施,重要的是创造一个微生物无法生存的环境,对于好氧菌需要切断空气,对于厌氧菌则需要通风等。


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