靜磁場作用下的微生物腐蝕行為研究.pdf

1、隨著電磁處理技術(shù)在殺菌抑菌等領(lǐng)域的逐漸應(yīng)用,其無污染、成本低的優(yōu)點,特別是其對生物膜中微生物的殺滅作用,使其在食品、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域也逐漸受到關(guān)注。油氣工業(yè)中,由硫酸鹽還原菌(SRB)引起的材料腐蝕,是目前迫切需要解決的腐蝕難題之一。為了節(jié)約成本及減輕投加化學(xué)藥劑類造成的環(huán)境污染,有必要開展對磁處理技術(shù)的研究。同時,電磁場的存在可影響金屬材料腐蝕的電化學(xué)過程,因此本文研究了靜磁場下SRB對Q235鋼和304不銹鋼的微生物腐蝕行為機(jī)理的變化

2、,揭示磁場條件下微生物腐蝕機(jī)制,為磁處理技術(shù)在微生物腐蝕領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
　　本文主要采用表面分析及電化學(xué)分析手段,系統(tǒng)研究了Q235鋼和304不銹鋼的微生物腐蝕機(jī)制,并取得了如下創(chuàng)新性結(jié)果:在實驗使用的磁場強(qiáng)度范圍內(nèi)(小于10mT),磁場的存在可使SRB的活性變小,生長速率變緩,細(xì)菌發(fā)生變異,變異菌無鞭毛,以桿狀形式存在,磁場只能起抑制細(xì)菌生長的作用而不是直接殺死細(xì)菌;
　　對易磁化的金屬Q(mào)235鋼,發(fā)現(xiàn)在含SR

3、B菌的介質(zhì)中浸泡14d后,與對照實驗相比,腐蝕產(chǎn)物的組成和結(jié)構(gòu)存在明顯的差異,磁化后的Q235鋼表面腐蝕產(chǎn)物以鐵氧化物為主,硫鐵化合物含量較少,磁化后的腐蝕產(chǎn)物膜層致密而且覆蓋均勻,具有磁性的腐蝕產(chǎn)物與基體表面結(jié)合緊密,在基體表面形成保護(hù)層,從而抑制了微生物腐蝕。
　　對于不易被磁化的304SS,實驗時間14d后,將其從介質(zhì)中取出肉眼觀察試樣表面仍很光亮,不同于Q235鋼的表面已完全被黑色產(chǎn)物覆蓋,說明SRB在不銹鋼表面相對于碳鋼

4、不易附著。304SS在SRB大量繁殖的環(huán)境中,易發(fā)生點蝕,主要是SRB代謝產(chǎn)生的S2-會與鐵結(jié)合形成鐵硫化物促進(jìn)了腐蝕,而有磁場存在時,由于SRB的生長受到抑制,不銹鋼表面氧化膜向硫鐵化合物的轉(zhuǎn)變減慢,且新形成的硫鐵化合物被磁化后結(jié)構(gòu)變得致密,阻礙了腐蝕性氯離子對不銹鋼表面鈍化膜的破壞,抑制了基體表面點蝕孔的形成,從而減輕其腐蝕。
　　對兩種金屬材料的腐蝕失重實驗則表明,腐蝕速率明顯變小;交流阻抗和極化曲線結(jié)果顯示,Q235鋼表面