อ่าน 5 นาที
การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์
การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์หรือที่รู้จักกันในชื่อการกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์ ( MIC)...
การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์
การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์หรือที่รู้จักกันในชื่อการกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์ ( MIC) การกัดกร่อนที่เกิดจากจุลินทรีย์หรือการกัดกร่อนทางชีวภาพเกิดขึ้นเมื่อจุลินทรีย์ส่งผลกระทบต่อ สภาพแวดล้อมทาง เคมีไฟฟ้าของพื้นผิวที่พวกมันเกาะอยู่ โดยปกติแล้วจะเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของไบโอฟิล์มซึ่งอาจเพิ่มการกัดกร่อนของพื้นผิว หรือในกระบวนการที่เรียกว่า การยับยั้งการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ อาจช่วยปกป้องพื้นผิวจากการกัดกร่อนได้
เนื่องจากพื้นผิวทุกพื้นผิวที่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมย่อมสัมผัสกับจุลินทรีย์ในบางลักษณะ[ 1 ]การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ก่อให้เกิดความเสียหายมูลค่าหลายล้านล้านดอลลาร์ทั่วโลกในแต่ละปี
จุลินทรีย์สามารถสร้างสภาวะไฮโปเซีย ในระดับท้องถิ่น ที่พื้นผิวโลหะภายใต้ไบโอฟิล์มและมีส่วนช่วยในการก่อตัวของ ตำแหน่ง แอโนด ( ออกซิเดชัน ) และแคโทด ( รีดักชัน ) ซึ่งเริ่มต้น ความแตกต่าง ของศักยภาพทางไฟฟ้าเคมีและ การกัดกร่อน ทางไฟฟ้าเคมีนอกจากนี้ยังสามารถออกฤทธิ์โดยการปล่อยผลพลอยได้จากกระบวนการเผาผลาญของเซลล์ ที่กัดกร่อนโลหะ หรือป้องกันไม่ให้สารยับยั้งการกัดกร่อนตามปกติทำงานและทำให้พื้นผิวเปิดรับการโจมตีจากปัจจัยสิ่งแวดล้อมอื่นๆ[ 2 ]
แบคทีเรีย
แบคทีเรียลดซัลเฟตบางชนิดผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งสามารถก่อให้เกิดรอยแตกร้าวจากความเครียดของซัลไฟด์ได้แบคทีเรียแอซิดิไทโอบาซิลลัส ผลิตกรด ซัล ฟิวริก แอซิดิ ไทโอบาซิลลัสไทโอออกซิแดนส์ มักสร้างความเสียหายให้ กับ ท่อระบาย น้ำ เฟอร์โรบาซิลลัสเฟอร์โรออกซิแดนส์ ออกซิไดซ์ เหล็กโดยตรงให้กลาย เป็น เหล็กออกไซด์และเหล็กไฮดรอกไซด์สนิมที่เกิดขึ้นบน ซากเรือ อาร์เอ็มเอสไททานิคเกิดจากกิจกรรมของแบคทีเรียเหล่านี้ แบคทีเรียอื่นๆ ผลิตกรดต่างๆทั้ง กรดอินทรีย์และกรดอนินทรีย์ หรือแอมโมเนีย
เมื่อมีออกซิเจนอยู่แบคทีเรียแอโรบิกเช่นAcidithiobacillus thiooxidans , Thiobacillus thioparusและThiobacillus concretivorusซึ่งทั้งสามชนิดนี้พบได้ทั่วไปในสิ่งแวดล้อม เป็นปัจจัยก่อให้เกิดการกัดกร่อนที่พบได้ทั่วไป ส่งผลให้เกิด การกัดกร่อนจากซัลไฟด์ ทาง ชีวภาพ
หากไม่มีออกซิเจนแบคทีเรียแบบไม่ ใช้ออกซิเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งDesulfovibrioและDesulfotomaculumจะพบได้ทั่วไปDesulfovibrio salixigens ต้องการความเข้มข้นของ โซเดียมคลอไรด์อย่างน้อย 2.5% แต่D. vulgarisและD. desulfuricansสามารถเจริญเติบโตได้ทั้งในน้ำจืดและน้ำเค็มD. africanusเป็นจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนอีกชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไป สกุลDesulfotomaculumประกอบด้วยแบคทีเรียที่สร้างสปอร์และลดซัลเฟตDtm. orientisและDtm. nigrificansมีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการกัดกร่อน แบคทีเรียที่ลดซัลเฟตต้องการสภาพแวดล้อมแบบรีดิวซ์ โดยต้องมีศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดต่ำกว่า −100 mV จึงจะเจริญเติบโตได้ อย่างไรก็ตาม แม้แต่ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ผลิตขึ้นเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้ได้ ดังนั้นการเจริญเติบโตเมื่อเริ่มต้นแล้วจึงมีแนวโน้มที่จะเร่งตัวขึ้น
ชั้นของแบคทีเรียที่ไม่ต้องการออกซิเจนสามารถดำรงอยู่ได้ในส่วนด้านในของคราบกัดกร่อน ในขณะที่ส่วนด้านนอกเป็นที่อยู่อาศัยของแบคทีเรียที่ต้องการออกซิเจน
แบคทีเรียบางชนิดสามารถใช้ไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการกัดกร่อนแบบแคโทดิกได้
โคโลนีและตะกอนของแบคทีเรียสามารถก่อตัวเป็นเซลล์ความเข้มข้นทำให้เกิดและเพิ่มการกัดกร่อนแบบกัลวานิก[ 3 ]
การกัดกร่อนจากแบคทีเรียอาจปรากฏในรูปของการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมเช่น ในท่อส่งของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ[ 4 ]การกัดกร่อนแบบไร้ออกซิเจนนั้นเห็นได้ชัดเจนในรูปของชั้นของโลหะซัลไฟด์และมีกลิ่นไฮโดรเจนซัลไฟด์ บนเหล็กหล่อ การ กัดกร่อนแบบกราไฟต์และ การ ชะล้าง แบบเลือกสรรอาจเป็นผลที่เกิดขึ้น โดยเหล็กจะถูกแบคทีเรียกินไป ทำให้เหลือ เมทริกซ์ กราไฟต์ที่มีความแข็งแรงเชิงกลต่ำ
สามารถใช้สารยับยั้งการกัดกร่อนหลายชนิด เพื่อต่อต้านการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ สูตรที่มีเบน ซัลโคเนียมคลอไร ด์เป็นส่วนประกอบหลัก นั้นเป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรม น้ำมัน
การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ยังสามารถเกิดขึ้นได้กับพลาสติกคอนกรีตและวัสดุอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่นแบคทีเรียที่กินไนลอน และแบคทีเรีย ที่กินพลาสติก
เชื้อรา
เชื้อราสามารถก่อให้เกิดการกัดกร่อนของคอนกรีตได้ ภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสม เช่น ความชื้น อุณหภูมิ และแหล่งคาร์บอนอินทรีย์ เชื้อราจะเจริญเติบโตเป็นกลุ่มบนคอนกรีต เชื้อราบางชนิดสามารถสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศได้ กระบวนการนี้พบได้ทั่วไปในเชื้อรา ทำให้สปอร์ของเชื้อราจำนวนมากแพร่กระจายไปยังสภาพแวดล้อมใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ก่อให้เกิดกลุ่มเชื้อราขึ้นในบริเวณที่ไม่เคยมีมาก่อน กลุ่มเชื้อราเหล่านี้และสปอร์ใหม่ที่เกิดขึ้นจะใช้เส้นใยในการดูดซับสารอาหารจากสิ่งแวดล้อม
เส้นใยของเชื้อรามีขนาดเล็กและบางมาก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 2 ถึง 6 ไมโครเมตร เส้นใยเหล่านี้จะแทรกตัวเข้าไปในรู รอยแตก และร่องเล็กๆ ในคอนกรีต บริเวณเหล่านี้มีความชื้นและสารอาหารที่เชื้อราใช้ในการดำรงชีวิต เมื่อเส้นใยแทรกตัวเข้าไปในรอยแตกและร่องเล็กๆ เหล่านี้มากขึ้น แรงดันจะทำให้ช่องว่างเหล่านั้นขยายตัว คล้ายกับน้ำแข็งที่แข็งตัวในรูและรอยแตกเล็กๆ ทำให้รอยแตกกว้างขึ้น แรงดันเชิงกลนี้ทำให้รอยแตกขยายตัว ส่งผลให้ความชื้นเข้าไปภายในมากขึ้น และทำให้เชื้อรามีสารอาหารมากขึ้น สามารถแทรกตัวเข้าไปในโครงสร้างคอนกรีตได้ลึกขึ้น การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทำให้เชื้อราย่อยสลายคอนกรีตและชั้นด่าง ทำให้เกิดสภาวะที่เหมาะสมสำหรับแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนในการย่อยสลายโครงสร้างคอนกรีตต่อไป
อีกวิธีหนึ่งที่เชื้อราทำให้เกิดการกัดกร่อนในคอนกรีตคือการสร้างกรดอินทรีย์ขึ้นเองตามธรรมชาติ กรดอินทรีย์เหล่านี้จะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับแคลเซียม 2+ ในคอนกรีต ทำให้เกิดเกลือที่ละลายน้ำได้ จากนั้นแคลเซียม 2+ จะถูกปล่อยออกมา ทำให้โครงสร้างเสียหายอย่างมากเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากเชื้อราขับน้ำย่อยออกมาเพื่อรับสารอาหาร โครงสร้างที่พวกมันเจริญเติบโตอยู่จึงเริ่มสลายตัว ซึ่งก็ไม่แตกต่างกันสำหรับคอนกรีตเมื่อเชื้อราเช่นฟิวซาเรียมเจริญเติบโต การทดลองหนึ่งได้เปรียบเทียบการกัดกร่อนของแบคทีเรียไทโอบาซิลลัสกับการกัดกร่อนของเชื้อราที่เรียกว่าฟิวซาเรียมในการทดลองนั้น ทั้งสองกลุ่มของสิ่งมีชีวิตได้รับสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโต พร้อมกับชิ้นส่วนคอนกรีตที่มีขนาดเท่ากันในแต่ละการทดลอง หลังจาก 147 วัน แบคทีเรีย ไทโอบาซิลลัสทำให้มวลลดลง 18% อย่างไรก็ตาม เชื้อรา ฟิวซาเรียมทำให้มวลลดลง 24% ในช่วงเวลาเดียวกัน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการกัดกร่อนของมัน
Bhattacharyya [ 5 ]ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับเชื้อรา 3 ชนิดที่ทราบกันว่าทำให้เกิดการกัดกร่อนของคอนกรีต ได้แก่Aspergillus tamarii, Aspergillus nigerและFusarium โดย Aspergillus tamariiเป็นเชื้อราที่ก่อให้เกิดความเสียหายมากที่สุดในบรรดาเชื้อราทั้งสามชนิด มันทำให้รอยแตกขยายและลึกขึ้น เจริญเติบโตอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ และส่งเสริมการเกิดแคลเซียมออกซาเลต การเกิดแคลเซียมออกซาเลตทำให้ความเร็วในการชะล้างไอออนแคลเซียมเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้ความแข็งแรงโดยรวมของคอนกรีตลดลง ภายใน 90 วัน การสัมผัสกับเชื้อราส่งผลให้มวลของคอนกรีตลดลง 7.2% Aspergillus nigerเป็นเชื้อราที่ก่อให้เกิดความเสียหายมากเป็นอันดับสอง รองลงมาคือFusariumซึ่งสามารถลดมวลของคอนกรีตได้ 6.2 กรัมภายในหนึ่งปี และยังทำให้ค่า pH ลดลงจาก 12 เหลือ 8 ในช่วงเวลาเดียวกัน[ 6 ]
เชื้อเพลิงการบิน
จุลินทรีย์ที่ใช้ไฮโดรคาร์บอน โดยส่วนใหญ่คือCladosporium resinaeและPseudomonas aeruginosaและแบคทีเรียลดซัลเฟตซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า "HUM bugs" มักพบได้ในเชื้อเพลิงเครื่องบินพวกมันอาศัยอยู่ในส่วนติดต่อระหว่างน้ำกับเชื้อเพลิงในหยดน้ำ ก่อตัวเป็นแผ่นสีดำ/น้ำตาล/เขียวเข้มคล้ายเจล และทำให้เกิดการกัดกร่อนของจุลินทรีย์ต่อชิ้นส่วนพลาสติกและยางของระบบเชื้อเพลิงของเครื่องบินโดยการบริโภคชิ้นส่วนเหล่านั้น และต่อชิ้นส่วนโลหะโดยอาศัยผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่เป็นกรดของพวกมัน พวกมันยังถูกเรียกอย่างไม่ถูกต้องว่าสาหร่ายเนื่องจากลักษณะของมันFSIIถูกเติมลงในเชื้อเพลิงเพื่อชะลอการเจริญเติบโต มีแบคทีเรียประมาณ 250 ชนิดที่สามารถอาศัยอยู่ในเชื้อเพลิงเครื่องบินได้ แต่มีเพียงไม่ถึงสิบสองชนิดเท่านั้นที่เป็นอันตรายอย่างมีนัยสำคัญ[ 7 ]
กากกัมมันตรังสี
จุลินทรีย์สามารถส่งผลเสียต่อธาตุกัมมันตรังสีที่อยู่ในกากกัมมันตรังสีได้
คอนกรีต
ปัจจัยหลายอย่างจากสิ่งแวดล้อมกระตุ้นให้เกิดการกัดกร่อนและการเสื่อมสภาพของคอนกรีต เช่น สภาพอากาศหนาวจัด การได้รับรังสี และวัฏจักรความร้อนหรือวัฏจักรการแข็งตัวและการละลายสลับกัน และวัฏจักรความเปียกชื้น วัฏจักรที่ทำให้คอนกรีตเสียหายทางกล เช่น วัฏจักรการแข็งตัวและการละลายนั้นร้ายแรงมาก ปัจจัยเหล่านี้ล้วนเป็นช่องทางให้จุลินทรีย์เข้ามาเจริญเติบโต ทำให้โครงสร้างที่ทำจากคอนกรีตสึกกร่อนและอ่อนแอลง ความเสียหายที่เพิ่มขึ้นในระบบท่อระบายน้ำในเขตเมืองและเมืองชายฝั่งทำให้ผู้คนต้องหันมาศึกษาหาแนวทางในการป้องกันคอนกรีตจากจุลินทรีย์อย่างละเอียดมากขึ้น
เพื่อหยุดยั้งความเสียหายที่เกิดจากจุลินทรีย์ จำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน ซึ่งรวมถึงการรู้ว่าจุลินทรีย์ชนิดใดและกลุ่มของพวกมันประกอบด้วยอะไรบ้าง และพวกมันทำลายคอนกรีตโครงสร้างได้อย่างไร ปัจจัยแวดล้อมที่ก่อให้เกิดความเครียดต่อโครงสร้างมักส่งเสริมการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ ซึ่งเกิดจากแบคทีเรีย อาร์เคีย สาหร่าย และเชื้อรา จุลินทรีย์เหล่านี้ต้องพึ่งพาสภาพแวดล้อมเพื่อให้มีความชื้น ระดับ pH และทรัพยากรที่เหมาะสมต่อการสืบพันธุ์
ระดับ pH ของคอนกรีตมีอิทธิพลอย่างมากต่อจุลินทรีย์ที่สามารถเจริญเติบโตได้และความเสียหายที่เกิดขึ้นกับคอนกรีต พื้นผิวคอนกรีตมีสภาพเป็นด่าง ทำให้จุลินทรีย์เจริญเติบโตได้ยาก อย่างไรก็ตาม กระบวนการทางเคมีจากสิ่งแวดล้อมและจุลินทรีย์เองทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคอนกรีต สภาพแวดล้อมร่วมกับการเกิดคาร์บอนไนเซชันที่เกิดจากจุลินทรีย์บางชนิดทำให้ระดับ pH ของคอนกรีตเปลี่ยนแปลงไปในทางลบ จุลินทรีย์เหล่านี้สามารถขับสารเมตาบอไลต์ที่เปลี่ยนระดับ pH จาก 12 เป็น 8 เมื่อระดับ pH ต่ำลง จุลินทรีย์จำนวนมากขึ้นสามารถอยู่รอดบนคอนกรีตได้ จึงทำให้อัตราการกัดกร่อนเร็วขึ้น นี่กลายเป็นปัญหาใหญ่ เนื่องจากจุลินทรีย์หลายชนิดที่โจมตีคอนกรีตสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะไร้ออกซิเจน ตัวอย่างเช่น ท่อระบายน้ำมีระดับออกซิเจนต่ำและมีไนโตรเจนและก๊าซซัลฟิวริกสูง ทำให้เหมาะสำหรับจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายก๊าซเหล่านั้น[ 5 ]
ระบบระบายน้ำเสีย
โครงสร้างเครือข่ายท่อระบายน้ำมีแนวโน้มที่จะเกิดการเสื่อมสภาพทางชีวภาพของวัสดุเนื่องจากการกระทำของจุลินทรีย์บางชนิดที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรซัลเฟอร์ ปรากฏการณ์นี้อาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรง ซึ่ง Olmstead และ Hamlin ได้อธิบายไว้เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2443 [ 8 ]สำหรับท่อระบายน้ำอิฐที่ตั้งอยู่ในลอสแอนเจลิส ปูนยาแนวระหว่างอิฐแตกสลายและเหล็กก็เป็นสนิมอย่างหนัก ปูนยาแนวขยายตัวเป็นสองถึงสามเท่าของปริมาตรเดิม ทำให้เกิดการทำลายหรือการหลุดร่อนของอิฐบางส่วน
ประมาณ 9% ของความเสียหายที่อธิบายไว้ในเครือข่ายท่อระบายน้ำสามารถเกิดจากการกระทำต่อเนื่องของจุลินทรีย์สองชนิด[ 9 ]แบคทีเรียลดซัลเฟต (SRB) สามารถเจริญเติบโตได้ในชั้นตะกอนและทรายที่มีความหนาค่อนข้างมาก (โดยทั่วไปหนา 1 มม.) ที่สะสมอยู่ที่ก้นท่อและมีลักษณะเฉพาะคือสภาวะไร้ออกซิเจน พวกมันสามารถเจริญเติบโตโดยใช้สารประกอบกำมะถันที่ถูกออกซิไดซ์ที่มีอยู่ในน้ำเสียเป็นตัวรับอิเล็กตรอนและขับไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S) ออกมา ก๊าซนี้จะถูกปล่อยออกมาในส่วนของท่อด้านบนและสามารถส่งผลกระทบต่อโครงสร้างได้สองวิธี คือ โดยตรงโดยการทำปฏิกิริยากับวัสดุและนำไปสู่การลดลงของ pH หรือโดยอ้อมผ่านการใช้เป็นสารอาหารโดยแบคทีเรียออกซิไดซ์กำมะถัน (SOB) ที่เจริญเติบโตในสภาวะที่มีออกซิเจน ซึ่งผลิตกรดซัลฟิวริกชีวภาพ[ 10 ]จากนั้นโครงสร้างก็จะถูกโจมตีโดยกรดซัลฟิวริกชีวภาพ วัสดุเช่นซีเมนต์แคลเซียมอะลูมิเนต PVC หรือท่อดินเผาเคลือบอาจใช้แทนท่อระบายน้ำคอนกรีตหรือเหล็กธรรมดาที่ไม่ทนทานต่อสภาพแวดล้อมเหล่านี้ได้ การลดการกัดกร่อนของเหล็กอ่อนในน้ำโดยการดูดซับออกซิเจนที่ละลายจะดำเนินการโดย Rhodotorula mucilaginosa(7)
การยับยั้งการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์
มีการพัฒนาวิธีการมากมายเพื่อจำกัดการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ ความท้าทายหลักคือการหาวิธีป้องกันหรือหยุดการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์โดยไม่ส่งผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบ รายการด้านล่างนี้แสดงภาพรวมของกลยุทธ์บางส่วนที่เคยใช้หรือกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา
- การใช้สารฆ่าเชื้อ (สารเคมีใดๆ ที่ยับยั้งการดำรงชีวิต) เพื่อฆ่าจุลินทรีย์ เนื่องจากไบโอฟิล์มมีความทนทานมาก จึงต้องใช้สารฆ่าเชื้อในปริมาณมาก ซึ่งมีราคาแพง มีผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบ และอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนของพื้นผิวมากขึ้นเนื่องจากความเป็นพิษ สารฆ่าเชื้อและสารเคมีอื่นๆ ที่ใช้ในการกำจัดจุลินทรีย์มักเป็นอันตรายต่อผู้ที่เตรียมและนำไปใช้ด้วย[ 11 ]
Rao และ Mulky [ 2 ]ได้พัฒนาวิธีการมากมายเพื่อจำกัดการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์
- ผลิตภัณฑ์จากพืชอาจช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ได้ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะย่อยสลายได้ทางชีวภาพและปลอดภัยสำหรับผู้ใช้ แต่ยังไม่ได้รับการทดสอบอย่างแพร่หลาย
- สารลดแรงตึงผิว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารที่สิ่งมีชีวิตสร้างขึ้นเป็นเมตาบอไลต์รอง มีประโยชน์เพราะมันแทรกตัวอยู่ระหว่างของเหลวที่กัดกร่อนกับพื้นผิวและช่วยแยกทั้งสองออกจากกัน
- การเคลือบผิวด้วยสารเคลือบกันน้ำพิเศษ ช่วยป้องกันการเจริญเติบโตของไบโอฟิล์ม แต่สารเคลือบชนิดนี้มีความเปราะบางและสูญเสียคุณสมบัติกันน้ำพิเศษได้ง่าย
- การใช้พื้นผิวที่ซ่อมแซมตัวเองได้สามารถป้องกันการกัดกร่อนในรอยแตกหรือรอยตำหนิได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับพื้นผิวที่กันน้ำได้ดีเยี่ยม เพื่อลดความไวต่อการกัดกร่อนของพื้นผิวลงได้
- การใช้พื้นผิวที่ชอบน้ำเพื่อสร้างบริเวณที่ยับยั้งการก่อตัวของโปรตีนเป็นฟิล์มปกคลุมพื้นผิว
- การใช้สารสังเคราะห์ที่ช่วยป้องกันการกัดกร่อนเนื่องจากโครงสร้างทางเคมีของสารเหล่านั้น อาจส่งผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าทางเลือกอื่นๆ
- การใช้ไบโอฟิล์มที่เพาะเลี้ยงขึ้นโดยเจตนาเพื่อยับยั้งการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ โดยการสร้างไบโอฟิล์มบนพื้นผิวที่ทำจากแบคทีเรียซึ่งสามารถปล่อยสารประกอบที่ฆ่าจุลินทรีย์อื่นๆ และป้องกันการกัดกร่อนได้
- การใช้น้ำมันหอมระเหย ประสิทธิภาพของน้ำมันหอมระเหยในการต่อต้านการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ยังไม่ได้รับการทดสอบอย่างแพร่หลาย
- การเคลือบพื้นผิวด้วยนาโนวัสดุชนิดต่างๆ หรือโอโซนเพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์
จุลินทรีย์ที่ช่วยยับยั้งการกัดกร่อน
แม้ว่าจุลินทรีย์มักเป็นสาเหตุของการกัดกร่อน แต่พวกมันก็สามารถปกป้องพื้นผิวจากการกัดกร่อนได้เช่นกัน[ 12 ]ตัวอย่างเช่น การออกซิเดชันเป็นสาเหตุทั่วไปของการกัดกร่อน หากพื้นผิวที่อ่อนแอมีไบโอฟิล์มปกคลุมอยู่ซึ่งดูดซับและใช้ออกซิเจน พื้นผิวนั้นก็จะได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนเนื่องจากการออกซิเดชัน ไบโอฟิล์มยังสามารถปล่อยสารประกอบต้านจุลินทรีย์ ซึ่งเป็นประโยชน์หากไบโอฟิล์มไม่กัดกร่อนและสามารถยับยั้งจุลินทรีย์ที่อาจกัดกร่อนได้ ไบโอฟิล์มเป็นเกราะป้องกันระหว่างพื้นผิวและระบบนิเวศโดยรอบ ดังนั้นตราบใดที่ไบโอฟิล์มไม่มีผลเสียใดๆ ก็สามารถทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการกัดกร่อนได้เช่นกัน[ 11 ]เนื่องจากไบโอฟิล์มไม่ส่งผลกระทบในทางลบต่อระบบนิเวศ จึงอาจเป็นหนึ่งในกลไกที่ดีที่สุดในการยับยั้งการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนแปลงสภาวะบนพื้นผิวของโลหะเพื่อให้โลหะมีโอกาสเสียหายน้อยลง ป้องกันการกัดกร่อนได้[ 2 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^ Pal, Mirul K.; Lavanya, M. (2022). "การกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์: ทำความเข้าใจการยึดเกาะทางชีวภาพและการก่อตัวของไบโอฟิล์ม"วารสารBio- และ Tribo-Corrosion 8 ( 3): 76. Bibcode : 2022JBTC....8...76P . doi : 10.1007/s40735-022-00677-x . ISSN 2198-4220 .
- ^ a b c Rao, Padmalatha; Mulky, Lavanya (2023). "การกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์และมาตรการควบคุม: การทบทวนเชิงวิพากษ์"วารสารBio- และ Tribo-Corrosion 9 ( 3): 57. Bibcode : 2023JBTC....9...57R . doi : 10.1007/s40735-023-00772-7 . ISSN 2198-4220 .
- ^ "การกัดกร่อนทางจุลชีววิทยา" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2006-05-04
- ^ Schwermer, CU, G. Lavik, RMM Abed, B. Dunsmore, TG Ferdelman, P. Stoodley, A. Gieseke และ D. de Beer. 2008. ผลกระทบของไนเตรตต่อโครงสร้างและหน้าที่ของชุมชนไบโอฟิล์มแบคทีเรียในท่อที่ใช้ฉีดน้ำทะเลเข้าไปในแหล่งน้ำมัน Applied and Environmental Microbiology 74:2841-2851. http://aem.asm.org/cgi/content/abstract/74/9/2841
- อรรถ เป็นขภัตตะชาริยา ซูบาร์นา; ชาฮีน, อัคตาร์; เชาธุรี, อเนียร์บัน; มาฮันตี, โชวิค; ชอมธุรี, ปูนาร์บาซู; สุดดาร์ชาน, มาทุมมัล (2022) "แนวทางยืนยันที่ใช้นาโนซิลิกาในการต่อต้านการเสื่อมสภาพทางชีวภาพของเชื้อราในวัสดุคอนกรีต " กรณีศึกษาด้านวัสดุก่อสร้าง . 17 e01258. ดอย : 10.1016/j.cscm.2022.e01258 .
- ^ Wang, Dongsheng; Guan , Fang; Feng, Chao; Mathivanan, Krishnamurthy; Zhang, Ruiyong; Sand, Wolfgang (2023). "บทวิจารณ์เกี่ยวกับการกัดกร่อนของคอนกรีตที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์"จุลินทรีย์11 ( 8): 2076. doi : 10.3390/microorganisms11082076 . PMC 10458460 . PMID 37630635 .
- ↑เจ. เจ. เชอริแดน; แจน เนลสัน; วายแอล ตัน. "การศึกษาเรื่อง 'เชื้อราน้ำมันก๊าด' Cladosporium Resinae (Lindau) De Vries - ส่วนที่ 1 ปัญหาการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ในเชื้อเพลิงการบิน " ตัวทารา : 29.
- ^ Olmstead, WM, Hamlin, H., 1900. "การแปลงส่วนหนึ่งของท่อระบายน้ำทิ้งของลอสแอนเจลิสให้เป็นถังบำบัดน้ำเสีย " Engineering News 44, 317–318.
- ^เค็มป์เฟอร์และเบิร์นดท์, 1999
- ↑ชาวเกาะ และคณะ 1991; โรเบิร์ตส์ และคณะ 2002; โอคาเบะ และคณะ 2550
- ^ a b Zuo, Rongjun (2007). "ไบโอฟิล์ม: กลยุทธ์ในการยับยั้งการกัดกร่อนของโลหะโดยใช้จุลินทรีย์"จุลชีววิทยาประยุกต์และเทคโนโลยีชีวภาพ76 (6): 1245– 1253. doi : 10.1007/s00253-007-1130-6 . ISSN 0175-7598 . PMID 17701408 .
- ^ Videla, Hector A (1996). "การยับยั้งการกัดกร่อนในสภาวะที่มีจุลินทรีย์กัดกร่อน" . Nace Corrosion .
ลิงก์ภายนอก
- บทสนทนาเกี่ยวกับกลิ่นและการกัดกร่อนทางชีวภาพในน้ำเสีย ระบบระบายอากาศ และระบบก๊าซจากการหมัก
อ่านเพิ่มเติม
- Kobrin, G., "คู่มือปฏิบัติเกี่ยวกับการกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์", NACE , ฮูสตัน, เท็กซัส, สหรัฐอเมริกา, 1993
- Heitz, E., Flemming HC., Sand, W., การกัดกร่อนของวัสดุที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์ , Springer, Berlin, Heidelberg, 1996.
- Videla, H., คู่มือการกัดกร่อนทางชีวภาพ , CRC Press, 1996.
- Javaherdashti, R., การกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลชีววิทยา – มุมมองทางวิศวกรรม , Springer, สหราชอาณาจักร, 2008.
- Tomei FA, Mitchell R (1986) "การพัฒนาวิธีการทางเลือกสำหรับการศึกษาบทบาทของแบคทีเรียที่บริโภค H2 ในการออกซิเดชันแบบไม่ใช้ออกซิเจนของเหล็ก" ใน: Dexter SC (บรรณาธิการ) รายงานการประชุมนานาชาติว่าด้วยการกัดกร่อนที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตสมาคมวิศวกรการกัดกร่อนแห่งชาติฮูสตัน เท็กซัส 8:309–320
- D. Weismann, M. Lohse (ชม.): "Sulfid-Praxishandbuch der Abwassertechnik; Geruch, Gefahr, Korrosion verhindern und Kosten beherrschen!" 1. Auflage, VULKAN-Verlag, 2007, ISBN 978-3-8027-2845-7– ภาษาเยอรมัน
- Mansouri, Hamidreza, Seyed Abolhasan Alavi และ Meysam Fotovat. " การกัดกร่อนของเหล็กคอร์เทนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์ เปรียบเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าไร้สนิมในน้ำเสียที่มีน้ำมัน โดย Pseudomonas aeruginosa " JOM : 1–7.
- JF Parisot (บรรณาธิการ), การกัดกร่อนและการเปลี่ยนแปลงของวัสดุนิวเคลียร์ , CEA Saclay, ปารีส, 2010, หน้า 147–150
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์
การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์หรือที่รู้จักกันในชื่อการกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์ ( MIC)...
แบคทีเรีย
แบคทีเรียลดซัลเฟต บางชนิดผลิต ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซึ่งสามารถก่อให้เกิด รอยแตกร้าวจากความเครียดของซัลไฟด์ได้ แบคทีเรียแอ ซิดิไทโอ บาซิลลัส ผลิตกรด ซัล ฟิวริก แอซิ ดิ ไทโอบาซิลลัสไทโอออกซิแดนส์ มักสร้างความเสียหายให้ กับ ท่อ ระบาย น้ำ...
เชื้อรา
เชื้อราสามารถก่อให้เกิดการกัดกร่อนของคอนกรีตได้ ภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสม เช่น ความชื้น อุณหภูมิ และแหล่งคาร์บอนอินทรีย์ เชื้อราจะเจริญเติบโตเป็นกลุ่มบนคอนกรีต เชื้อราบางชนิดสามารถสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศได้ กระบวนการนี้พบได้ทั่วไปในเชื้อรา...
เชื้อเพลิงการบิน
จุลินทรีย์ที่ใช้ไฮโดรคาร์บอน โดยส่วนใหญ่คือ Cladosporium resinae และ Pseudomonas aeruginosa และ แบคทีเรียลดซัลเฟต ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า "HUM bugs" มักพบได้ใน เชื้อเพลิงเครื่องบิน พวกมันอาศัยอยู่ในส่วนติดต่อระหว่างน้ำกับเชื้อเพลิงในหยดน้ำ...