43 подписчика

Мини-рецензия: морфология, минералогия и микробиология накопленной коррозии железа изделия

1,1K прочитали

Структура и минералогия

При описании скоплений продуктов коррозии железа следует учитывать следующее висящие, похожие на тарелки, туберкулезные и свисающие образования. Каллимор и Джонстон (2008 год) исследовали восемь глубоководных скважин где есть затонувшие океанские суда в пяти различных местах, пористости с обширными водотоками которые могут быть связаны или закрыты снаружи окружающей среды, отдельных микробных сообществ и бионакопления ионов из морской воды. Они говорили о высококристаллизованной коре, в которой обычно доминируют окиси железа и гидроксид железа, а также внешней форме коры обладающие ламинарной поверхностью.

Стоффин-Эгли и Бакли (1992 г.) использовали экологический подход. Сканирующая электронная микроскопия в сочетании с энергией дисперсионной рентгеновской спектрометрии и порошковой рентгенографии дифракции (XRD) для исследования частиц из среднеквадратического значения. Они сообщили: "Рустики образуются из хрупкого материала. оболочка оксида железа - гидрооксид железа... с гладкой темно-красной наружной поверхностью (к морской воде) и оранжевой шероховатой внутренней поверхности (к центру крестьянской частицы). Ядро частицы и внутренняя поверхность оболочки состоит из сетчатого каркаса сферических агрегатов. Стоффин-Эгли и Бакли (1992) описали агрегаты как α-FeOOH (гетит) и поверхность в виде γ-FeOOH (лепидокроцит). Они также исследовали хлопья продуктов коррозии железа, полученных из судмедэксперта "Титаник" и продемонстрировал, что у хлопьев была та же объемная минералогия, что и у рустиков, т.е. смесь из α-FeOOH и γ-FeOOH. Однако, Стоффин-Эгли и Бакли (1992 г.) также сообщил о Fe2O3 (гематит), FeCO3 (сидерит), PbCO3 (карбонат свинца) и PbS (галенистая кислота) в связь с хлопьями. Подтверждено, что источник свинца - краска на основе свинца. На основании минералогических данных Стоффин-Эгли и Бакли (1992) пришли к выводу что, несмотря на наличие минералов, свидетельствующих о различном окислительно-восстановительном потенциале в частицах, нет никаких свидетельств наличия экстремальных (неопределенных) восстановительных условий в частицы из RMS "Титаник".

Напротив, Лонг (2004) предоставили минералогические данные для уменьшения условий в пределах частиц в рустинах от RMS "Титаник". Используя моссбауэровскую спектроскопию идентифицированные мелкие частицы α-FeOOH, следы SiO2, следы SiO2 (кварц) и Fe(OH)2 (зеленая ржавчина). Зеленая ржавчина - это является результатом реакции железа с водой в восстановительной среде и стабилен только при отсутствии кислорода. В хлоридосодержащие воды формула для зеленой ржавчины - обычно представлены как [Fe2+3 Fe3+(OH)8]+ [Cl⋅H2O].

Cook and Peterson (2005) предоставили дополнительные услуги свидетельствующие о снижении окружающей среды в частицах. Использование Моссбауэровская спектроскопия и порошковая рентгенография, они сообщили что частицы на поверхностях из кованого железа монитора USS имела наружную оболочку из FeCO3, γ-FeOOH и α-FeOOH. Они описали наполненные жидкостью сердцевины в частицах, которые содержали нестабильный "коррозионный магнетит" при pH 3. Коррозионный магнетит (Fe2+Fe3+2O4) образуется в результате водной коррозии в отличие от магнетита (Fe3O4), образующегося при высоких концентрациях температуры.

Микроорганизмы

Каллимор и Джонстон (2008) и Стоффин-Эгли и Бакли (1992) использовал жидкостную технику культивирования для определения сообществ, в которых проживают бактерии, связанные с частицами. Каллимор и Джонстон (2008) последовательно идентифицировали бактерии, связанные с железом (обе бактерии окисление [FeOB] и восстановление [FeRB]), редуцирование сульфатов бактерии (СБ) и гетеротрофные бактерии, ассоциированные с частицами из пяти различных мест кораблекрушения. Они также сообщали о значительных популяциях грибов на внешней стороне стенки рустиков. Стоффин-Эгли и Бакли (1995 г.)сообщил, что ряд бактерий, в частности ОПП, росли в течение нескольких дней после прививки культуральной среды морской водой, извлекаемой из RMS "Титаник". Однако, в отсутствие "экстремальных" редукционных условий, Стоффин-Эгли и Бакли (1995) пришли к выводу, что анаэробные ОРБ были не активны в частицах, которые они изучали в RMS-спектрометрии. Стоффин-Эгли и Бакли (1992) пришли к выводу, что сосуществование минералов с разными окислительно-восстановительными потенциалами показали, что реакции были либо медленными, либо и то и другое.

Механизм образования и отношение к коррозии

Церковь (2009) исследовали шесть затонувших кораблекрушений в Мексиканском заливе. У кораблекрушений есть общая черта, были все жертвы Второй мировой войны, затонувшие в 1942 году. Затонувшие суда находятся на глубинах, варьирующихся в пределах с 87 до 1 964 м. Церковь (2009 год) отметили следующее связь между глубиной воды и образованием частиц в воде, с наибольшей плотностью частиц на Алкоа Пуританине в самом глубоком месте.

Cullimore et al. (2002) предположили, что для образования частиц необходимо сочетание следующих условий: "зоны, где сталь плохо защищена от коррозии краска, хрупкая под воздействием стресса, электрически заряженная в любом месте вовлеченных в ритмичное движение воды по реке на месте, расположенном на градиенте температуры, или там, где имеющаяся в наличии вода содержит достаточное количество питательных веществ, чтобы поддерживать роста. Единственное, что можно описать в описании коррозии на затонувший корабль, связанный с рустинами, был предоставлен Cullimore et al. (2002) как "доминирующее положение боковых отслаиваний" и раствориться непосредственно под воздействием созревания крестьянских частиц. Роль микроорганизмов в образовании частиц гусениц и связь частиц с ускоренной коррозией были кратко рассмотрены несколькими следователями.

Микроорганизмы

Окисляющие железо бактерии были определены в некоторых, но не во всех из них клубней. Миллер и Тиллер (1970) указали, что FeOB вместе с гидроксидом железа, который они производили образуют обширные отложения внутри водопроводов. Тиллер (1982) предположил, что FeOB "поощряет" образование туберкулеза. Используя сканирующую электронную микроскопию окружающей среды, Рэй (2009) определили стебли железа, инкрустированные коркой, биосигнатура FeOB,в пределах основных регионов клубней на сваях из углеродистой стали в Дулуте Верхнее. Озеро Верхнее в гавани (DSH), которые были связаны с локализованная коррозия. Хикс (2007) определил литотрофический состав FeOB Sideroxydans, секвенировав 16S рДНК в следующих формах Продукты коррозии DSH. Идентификация стеблей железа, покрытых коркой FeOB, ограничивается следующими случаями основные области и поверхности клубней. Микроорганизмы не были идентифицированы в пределах областей коры и раковины.

Образование туберкулеза на аустенитном хромоникелевом фоне сплавы, особенно нержавеющие стали серии 300, были тщательно изучили и в большинстве случаев изучили образование приписывается ФеОБ без каких-либо доказательств того клеток или биоминералогии. Клубни на них сплавы приводят к агрессивной локализованной коррозии, которая контролируется легирующими элементами. Все из нержавеющей стали серии 300 стали имеют номинальную массу 18 мт% Cr и 8 мт% Ni сплавов смесь. Накопление продуктов коррозии на поверхности поверхность этих сплавов в оксигенированных хлоридосодержащих, содержащих кислород воды вызывают коррозию под отложениями, что инициирует ряд явлений, приводящих к агрессивной коррозии, т.е. фиксация маленького анода, окруженного большим катодом, растворение металла в аноде, кислотность под туберкулезом, и проникновение хлорида. Структура, минералогия и микробиология для клубней из нержавеющей стали серии 300 имеют следующие свойства никогда не рассматривались подробно.

Механизмы формирования и отношения к коррозии.

Наличие клубней на углеродистой стали и чугуне не может быть использована для прямого вывода локализованной коррозии под клубнями или роль бактерий в их образовании. Некоторые клубни покрывают заполненную жидкость, другие увеличили пористость при основание активной зоны, связанной с локализованной коррозией. некоторые из них заполнены с продуктами коррозии не имеют очевидной связи с локализованной коррозией. Предложены абиотические механизмы формирования клубней. Мензи (1970) описанное образование туберкулеза при перерывах или прерывах в работе в оксидных отложениях железа, выставленных в оксидной среде. Происходит анодное растворение и в виде ионов металла сконцентрировать в растворе продукт растворимости растворимости. Твердая гидроксидная кислота выходит наружу в виде полусферической мембраны, которая окружает и покрывает исходную неоднородность. Приводит к эффективному скринингу анодной области от доступный кислород и металл в месте разрыва остается анодной. Herro (1998), работая с клубнями в клубнях охлаждающую воду, пришли к выводу, что дифференциальные камеры аэрации вызвало туберкулёз, предполагая, что кислород с дефицитом кислорода ниже уровня накопленных продуктов коррозии находятся следующие регионы анодные места, в то время как окружающие районы были катодными. Герро указал, что клубни росли как в результате внутренних (анодных), так и внешних (катодных) реакций, т.е. анодных растворение металла привело к накоплению железа Fe2+ и ионы Fe3+ и катодные реакции вне туберкулеза повышение pH и вызвало выпадение осадков карбонатных и других видов, растворимость которых снижается с увеличением уровня pH.

pixabay.com/photos/rusty-ship-old-boat-sea-ocean-1169599/
pixabay.com/photos/rusty-ship-old-boat-sea-ocean-1169599/