Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Nov 2007)
Efecto de los iones ferrosos, el pH y el H2S a nivel de interfase en el mecanismo de corrosión del hierro por bacterias sulfato-reductoras Influence of ferrous ions, pH and H2S at the interface on the corrosion mechanism of iron by Sulfate-Reducing Bacteria
Abstract
La Corrosión Inducida Microbiológicamente (MIC) por Bacterias Sulfato-Reductoras (BSR) es un fenómeno que acarrea graves daños para muchas industrias y sistemas. Numerosas teorías se han formulado para explicar los mecanismos que gobiernan MIC y, recientemente, ha sido propuesto un mecanismo de corrosión del hierro por estas bacterias. En este mecanismo se ha establecido que los sulfuros de hierro precipitados son los que propician el proceso corrosivo del acero, junto con el H2S generado por las BSR, y supone que, por la actividad metabólica de las mismas, en la interfase metal/solución ocurre un descenso del pH que acelera el proceso corrosivo de forma localizada. Por tanto, el objetivo principal de esta investigación consistió en evaluar el pH a nivel de interfase metal/solución, tanto en medios con iones ferrosos (al igual que en el mecanismo) como en ausencia de ellos, con el propósito de verificar la ocurrencia de esta acidificación y determinar la influencia de estos iones en el proceso corrosivo. También, evaluar la concentración deH2S a nivel de interfase y determinar su relación con el pH. Para medir estos dos parámetros durante 24 horas en ambos medios, se utilizó microelectrodos de pH y H2S. Por otro lado, se determinó la morfología de biopelícula y de ataque en los dos medios de cultivo mediante microscopía electrónica de barrido (MEB). Los resultados arrojaron que el pH disminuye a nivel de interfase metal/solución dependiendo de la presencia de iones ferrosos. Adicionalmente, con esta investigación se confirmó la influencia adversa de los iones Fe++ y la agresividad de los sulfuros de hierro en el proceso corrosivo.Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) by Sulfate-Reducing Bacteria (SRB) has been the subject of extensive studies for the past five decades and several theories have been proposed to explain the mechanisms governing MIC. Recently, a corrosion mechanism for the action of SRB on iron was proposed, which seeks to explain the initiation of this kind of corrosion in order to improve prevention and mitigation techniques. This mechanism was supported on the fact that there should be a local pH decrease at the metal/solution interface. So, the principal aim of this work was to prove this theory by evaluating an iron interface exposed to a culture medium rich in nutrients and SRB. The H2S concentration produced was also evaluated to establish its relation with the pH at the interface. To measure these parameters during 24 hours, pH and H2S microelectrodes with tip diameters of 10 µm were used. A SRB pure culture of Desulfovibrio desulfuricans subs. desulfuricans was used, grown as batch culture in modified ATCC 1249 medium with and without ferrous ions, in order to determine their influence on the pH and H2S behavior. Attack morphology and biofilm structure in both mediums were also determined by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that pH into the biofilm decreased depending on the ferrous ions presence. Also, it was confirmed the influence of ferrous ions and ferrous sulfides aggressiveness in the corrosion process established in the mechanism.
