hrvatski

Utjecaj mikroorganizama i njihovih metabolita na stabilnost konstrukcijskih materijala u morskoj vodi

Većina industrijskih postrojenja koja se nalaze uz obalu ili na pučini, kao što su postrojenja za kondicioniranje i desalinaciju vode, naftna, papirna, prehrambena, nuklearna industrija te naftne platforme, koriste prirodnu morsku vodu najčešće kao rashladno sredstvo u izmjenjivačima topline. Morska voda je izrazito korozivan medij koji karakterizira visoka koncentracija soli, visoka električna vodljivost te je vrlo pogodan medij za otapanje plinova, od kojih najveću važnost za korozijske procese imaju kisik i ugljikov dioksid. Ona, također, sadrži i velik broj organskih spojeva s naglaskom na žive organizme koji svojom metaboličkom aktivnošću doprinose korozijskim procesima. Ukoliko se korozijski proces ne može objasniti uobičajenim elektrokemijskim mehanizmom potrebno ga je sagledati s mikrobiološkog aspekta. U tom slučaju govorimo o specifičnom obliku korozije, poznate pod nazivom mikrobiološki uvjetovana korozija. Mikrobiološki uvjetovana korozija je vrsta korozije koja se vrlo teško reproducira u laboratorijskim uvjetima te se zbog toga u istraživanjima često koristi pristup nacjepljivanja točno određene bakterijske kulture na metal te praćenje korozijskog ponašanja metala u takvom okolišu. Radovi, poput ovoga, u kojima se pratilo ponašanje metala u stvarnim, okolišnim uvjetima gdje su prisutni različiti mikroorganizmi vrlo su rijetki u praksi. U ovom radu ispitivan je utjecaj mikroorganizama na korozijsko ponašanje različitih vrsta metala, bakar niklene legure 70Cu- 30Ni, nehrđajućeg čelika SS310, niskolegiranog čelika s 4, 4% Cr i titana. Uzorci su izlagani prirodnoj morskoj vodi, uzorkovanoj u okolici grada Splita, i uvjetno steriliziranoj morskoj vodi, metodom membranske filtracije, u vremenskom periodu od 40 dana. Provedena je analiza površine metala, mikrobiološka analiza te elektrokemijska ispitivanja korozijskog ponašanja navedenih uzoraka metala. Analiza površine sastojala se od vizualnog pregleda površine metala, kao i pregleda optičkim te skenirajućim elektronskim mikroskopom (SEM) pri različitim povećanjima uz ispitivanje sastava spektroskopijom energetske disperzije X-zraka (EDX). Korozijsko ponašanje ispitivanih metala u prirodnoj i steriliziranoj morskoj vodi praćeno je mjerenjem promjene korozijskog potencijala u vremenu. Rezultati dobiveni AC-tehnikom, elektrokemijskom impedancijskom spektroskopijom (EIS) te DC- tehnikom, linearnom polarizacijom, korišteni su za praćenje polarizacijskog otpora površina metala kroz dane izlaganja, paralelno u prirodnoj i steriliziranoj morskoj vodi. Metodom Tafelove ekstrapolacije određene su brzine korozije pojedinih metala na početku izlaganja prirodnoj i steriliziranoj morskoj vodi te nakon 40 dana. Interpretacijom rezultata spomenutih elektrokemijskih tehnika, došlo se do zaključka da analizirana bakar niklena legura i niskolegirani čelik ne pokazuju značajnu razliku u ponašanju u prirodnoj i steriliziranoj morskoj vodi. Za razliku od njih, kod titana i nehrđajućeg čelika primjećuje se razlika u korozijskom ponašanju u prirodnoj i steriliziranoj morskoj vodi već nakon dva tjedna. Rezultati svih primijenjenih mjernih tehnika upućuju na zaključak da su promjene u ponašanju uzrokovane stvaranjem biofilma na površini metala izloženog prirodnoj morskoj vodi.

morska voda ; mikrobiološki uvjetovana korozija ; biofilm ; korozijska ispitivanja

Voditelj rada: Doc. dr. sc. Helena Otmačić Ćurković