Теоретическое и экспериментальное исследование органических N-содержащих соединений-ингибиторов коррозии и наводороживания хромоникелевой стали в средах с сульфатредуцирующими бактериями

• Автор: Грязнова, Маргарита Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Оглавление

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Коррозионноактивные микроорганизмы

1.1.1. Микрооганизмы, принимающие участие в коррозии стали

1.1.2. Краткая классификация и особенности СРБ

1.1.3. Молекулярная структура и функции клеточных мембран СРБ

1.1.4. Энергетический обмен в клетках сульфатрсдукторов

1.2. Биокоррозия стали

1.2.1. Особенности коррозии и наводороживания стали при

участии микроорганизмов

1.2.2. Механизм коррозии и наводороживания стали в присутствии сероводорода

1.3. Способы предотвращения коррозионных повреждений, вызванных действием микроорганизмов
1.3.1. Физические методы защиты от биокоррозии
1.3.2. Ингибиторы биоциды
1.3.3. Механизм ингибирующего действия
1.4. Установление связи между структурой ингибиторов и их активностью
1.4.1. Методы установления связи структура активность
1.4.2. Квантовохимические методы расчета электронной структуры молекул
1.4.3. Корреляция биологической активности
с квантовохимическими параметрами
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Объекты и методы исследования
2.1.1. Экспериментальное изучение СРБинициированной
коррозии хромоникелевой стали
2.1.1.1. Приготовление образцов и обработка поверхности стали
2.1.1.2. Культивирование накопительной культуры СРБ и проведение эксперимента
2.1.1.3. Определение количества микроорганизмов
2.1.1.4. Определение концентрации выделяемого СРБ сероводорода в коррозионной среде
2.1.1.5. Определение и Еь коррозионной среды,
и электродного потенциала образцов
2.1.1.6. Определение скорости коррозии стальных образцов
и защитного эффекта ингибиторов
2.1.2. Определение наводороживания стальных образцов
2.1.3. Исследование взаимосвязи между противомикробной активностью
и коэффициентом распределения ОС
2.1.3.1. Определение коэффициента распределения между
двумя несмешивающимися жидкостями водой и нгексаном
2.1.3.2. Определение противомикробной активности
Глава 3. Влияние исследуемых ОС на коррозию хромоникелевой стали
в присутствии СРБ
3.1. Действие ОС как бактерицидов
3.2. Влияние ОС на концентрацию биогенного сероводорода в коррозионной среде с СРБ
3.3. Изменение водородного показателя среды в присутствии исследуемых ОС
3.4. Изменение окислительновосстановительного потенциала коррозионной среды в ходе коррозионных испытаний
3.5. Изменение значений электродного потенциала стальных образцов, экспонируемых в коррозионной среде
3.6. Изменение скорости СРБинициированной коррозии в присутствии исследуемых ОС
3.7. Влияние исследуемых ОС на наводороживанис образцов
из хромоникелевой стали в ходе микробиологической коррозии
3.8. Анализ связи между бактерицидной и проникающей способностью исследуемых ОС
3.9. Корреляция между расчетными параметрами ОС
и их ингибиторной способностью
Основные выводы по работе
Список цитированной литературы


Биоповреждение смазочно-охлаждающих жидкостей сопровождается изменением окраски в процессе эксплуатации от опалово-синего до черного цвета с различными оттенками, которое связывают с образованием сульфида железа, а специфический гнилостный запах на фоне сероводорода является следствием совместного действия гетеротрофных бактерий Pseudomonas и анаэробных СРВ рода Dcsulfovibrio []. Значительный ущерб наносится биокоррозией строительным материалам и покрытиям, используемым в условиях целлюлознобумажной и пищевой отраслях промышленности, при переработке молока и мяса, при консервировании овощей, фруктов, рыбы и мяса. Специфические условия, создаваемые в силу технологических потребностей на молокозаводах, мясокомбинатах и кожевенных комбинатах (высокие влажность воздуха и температу ра, повышенное содержание в жидкостях консервирующих солей, серу- и азотсодержащих соединений, органических веществ), особенно способствуют- активному размножению бактерий и, в частности, СРВ (до 1-Ю6 клеток на 1 грамм пробы). Ежегодные потери от биоповреждений в ряде промышленно развитых стран исчисляются миллиардами долларов. На долю микроорганизмов приходится около % от общего числа биологических повреждений [], а ведущее место по агрессивности действия на стали принадлежит СРВ. Поскольку основным метаболитом СРВ является Н2В - опаснейший стимулятор как коррозии, гак и водородного охрупчивания сталей, то становится понятной актуальность задачи прекращения или подавления жизнедеятельности СРВ. Наиболее экономически и экологически оправданным способом борьбы с развитием СРВ в коррозионной среде и уменьшением коррозионного разрушения стали является использование органических ингибиторов коррозии, обладающих также биоцидным действием па СРВ. Подбор ингибиторов анаэробной коррозии, вызываемой СРВ, ведется на основе обобщения практического опыта и результатов фундаментальных исследований. На кафедре физической и коллоидной химии Калининградского государственного университета с момента со образования () ведется планомерное исследование действия СРВ на разрушение металлических материалов (стали, сплавы алюминия). Получены результаты исследования действия замещенных фенолов на коррозию сплава алюминия ДІ6 и рост клеток [), сульфаниламидов и уреидов - на коррозию и наводороживаиис мягкой стали под действием СРВ и мицелиальных грибов [], сульфаниламидов и иитрофуранов - в тех же условиях []. С.М. Белоглазова, внимание было уделено возможности совмещения в одном веществе функций ингибитора коррозии (ИК), ингибитора наводороживания (ИН) и биоцида. Х5Сг! БНБ) и полуэмпирических (МЫОО и РМЗ) методов. СРБ с квантовохимическими параметрами исследуемых органических Ы-содержащих соединений. ГЛАВА 1. Микробиологическая коррозия металлов считается одним из раснространсных природных и производственных поражающих факторов, причиняющих ущерб металлоизделиям. Коррозионно-активные микроорганизмы воздействуют также на металлы с высокой коррозионной стойкостью. Присутствие микробов в нейтральных растворах солей средних концентраций приводило к катасгрофическим разрушениям оборудования из кислотоупорных сталей, алюминиевых сплавов [,], свинца. Результаты исследований, полученные испанскими учеными [], подтверждают, что Pseudomonas aeruginosa понижает стойкость нержавеющей стали, воздействуя двумя способами: во-первых, повышая локализованную коррозию под микробиологическими отложениями, во-вторых, уменьшая внешний слой пассивной пленки продукцией метаболитов. Некоторые коррозионно-стойкие стали подвержены локальной коррозии при микрообрастании в море, что объясняют преимущественно ускоряющим действием продуктов жизнедеятельности бактерий на электрохимические процессы [-]. Бактерии быстро размножаются и легко приспосабливаюся к изменяющимся физическим, химическим и биологическим условиям окружающей среды. Последнее объясняется тем, что они могут адаптивно образовывать ферменты, необходимые для трансформации питательных сред. Микроорганизмы, использующие в качестве источника энергии неорганические вещества, выделяют в особую группу литогрофных бактерий [].