Физико-химические процессы при бактериальной коррозии цинка

• Автор: Калинина, Александра Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 96 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Микробиологическая коррозия.

1.2. Деструкторы в микробиологической коррозии, пути образования и механизмы воздействия на металл.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

2.1. Введение.

2.2. Физикохимические процессы на поверхности цинка

Роль супероксидного иона в инициировании бактериальной коррозии.

2.3. Акцепторы электронов в биокоррозионных явлениях

2.4. Влияние ионола на биокоррозию цинка

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Используемые приборы.
3.2. Объекты и материалы исследования.
3.3. Исследование биостойкости металлов.
3.4. Методика изучения коррозионной активности бактерий.
3.5. Количественные показатели коррозионной стойкости металлов
3.6. Определение химического состава экссудата
3.6.1. Определение ионного состава экссудата
3.6.2. Качественное обнаружение пероксида водорода
3.6.3. Количественное определение пероксида водорода
3.7. Методика обнаружения и регистрации супероксидного аниона.
3.7.1. Восстановление нитросинего тетразолия хлорида
3.8. Биотрансформация 4метил2,6дидет2бутилфенола ионола
3.8.1. Получение продуктов окисления ионола методом встречного синтеза
3.9. Методика обработки поверхности металла ионолом
3 Очистка растворителей
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Среди сообщества микроорганизмов особое место занимают бактерии. Они чрезвычайно разнообразны по видовому составу, типам питания, способны существовать как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Бактериальная коррозия вносит основной вклад в разрушение промышленных объектов, подверженных микробиологическим разрушениям. Биокоррозия начинается с образования на поверхности объекта биохимических структур, известных как биопленки. Клеточные метаболиты, в том числе коррозионноактивные, входящие в состав биопленки, могут играть решающую роль в инициировании биокоррозии на начальном этапе, когда наблюдается изменение культуральной среды и морфологии поверхности. К числу внеклеточных веществ, продуцируемых микроорганизмами, способных вызывать деструкцию металлов, относится супероксидный анион продукт одноэлектронного восстановления кислорода. В работах, выполненных на кафедре Биотехнология, физическая и аналитическая химия НГТУ им. Алексеева, показано, что , образующийся при жизнедеятельности микроскопических грибов, может переходить в околоклеточную среду и выполнять роль инициатора физикохимических процессов, ведущих к глубокой деструкции металлов. Хотя внутриклеточное образование характерно для всех форм жизни, его роль в биологической коррозии до этих работ в литературе не обсуждалась. Впервые показано, что биокоррозия цинка и оцинкованной стали под воздействием бактерий ii i 15, vi , i 9, 6, iii начинается с формирования на местах дефектов поверхности жидкого экссудата с основными свойствами, динамика накопления которого и изменение зависят от штамма микроорганизма. Установлено, что основный характер экссудата определяется химическими превращениями супероксидного иона , продуцируемого бактериями во внеклеточную среду. НСТ при использовании в контрольных опытах фермента супероксиддисмутазы 0 ед. УФснектроскопии Н2О2, как продукта химических превращений в водной среде. Впервые показано, что соединения акцепторы электронов НСТ могут быть использованы в качестве тест реагентов для выявления особенностей структуры оксидной пленки металла и дефектов ее поверхности. Установлено, что активирующий эффект 4метил2,6дитретбутилфенол ионола в коррозии цинка обусловлен коррозионноактивными веществами ОН, Н2О2, образующимися при биодеградации ионола, адсорбированного на поверхности цинка, при участии , продуцируемого бактериями. Схема активации коррозии ионолом подтверждена сходством химического состава продуктов окисления ионола, адсорбированного на цинке и суспензированного в жидкой питательной среде, под воздействием бактерий. Впервые выявлена высокая адгезионная способность ii i 15 по отношению к поверхности цинка. Коррозионная активность в ряду ii i 15 6 i коррелирует с интенсивностью образования экссудата на ранней стадии коррозии цинка 35 суток с начала экспозиции. Апробация работы. Международная конференция памяти Г. В. Акимова Фундаментальные аспекты коррозионного материаловедения и защиты металлов от коррозии Москва, XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии Волгоград, Тринадцатая конференция молодых ученых химиков Нижегородской области Международная молодежная научнотехническая конференция Будущее технической науки , я студенческая научная конференция биологического факультета Биосистемы организация, поведение, управление Международная научнопрактическая конференция Современные направления теоретических и прикладных исследований Одесса, Наука молодых 3 Арзамас, , Наука молодых 4 Арзамас, Региональная студенческая конференция ЭКОТЕХНО Нижний Новгород, . Публикации. По данным диссертационной работы опубликовано работ, в том числе 2 статьи в изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией, публикаций в сборниках материалов и тезисов докладов на Международных, Всероссийских и региональных конференциях. Благодарности. Автор выражает глубокую признательность д. Москвичеву А. Н. и ст. Е.Н. Разову Нижегородский филиал Учреждения Российской Академии Наук Института машиноведения им. Благонравова РАН, д. Додонову В.