Corrosion of technical materials in the presence of biofilms—current understanding and state-of-the art methods of study

Beech, Iwona B.

doi:10.1016/s0964-8305(03)00092-1

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“…The phenomenon of MIC involves the acceleration and/or alteration of corrosion processes resulting from the presence and activities of microorganisms with the generating a biofilm at the metal surface [1]. This phenomenon has been documented for metals exposed to different media, for instance, groundwater [2] and industrial waters [3]. The MIC is not a new kind of corrosion, although the deterioration of metal substrate is caused by an increase in the kinetic of the corrosion process by the presence and the metabolic activity of the microorganisms.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microbiologically Influenced Corrosion in Aluminium Alloys 7075 and 2024

Nelson¹,

Maria²,

Mamiè³

et al. 2017

Aluminium Alloys - Recent Trends in Processing, Characterization, Mechanical Behavior and Applications

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Aluminum and its alloys are central materials for the aircraft industry. Aluminum alloys (AA) 7075 and 2024 are widely used both in the structures and in brittle sections of the airplanes. The presence of the alloying elements in these metals makes them susceptible to localized corrosion at the same time vulnerable to bacterial attachment. A great number of reports on aircraft deterioration are related to microbial growth by contamination inside fuel storage tanks and aircraft wing tanks; this phenomenon is known as microbiologically influenced corrosion (MIC). As expected, corrosion and biocorrosion increase maintenance costs and time of the aircraft in the hangar. Therefore, the growing interest is to shed light on these issues and develop future inhibition methods. In this chapter, we will give an overview of microbiologically influenced corrosion associated with AA 2024 and 7075 by consortia and bacteria. Three mechanisms of biocorrosion in aluminium alloys have been described. In addition, some alternatives methods to battle the effect of biocorrosion will be shown, these methods are based on green compound which blocking of attached of bacteria and promote the detachment of biofilm, being these a tendency of the last innovation way to inhibit this kind of phenomenon.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microbiologically Influenced Corrosion in Aluminium Alloys 7075 and 2024

Nelson¹,

Maria²,

Mamiè³

et al. 2017

Aluminium Alloys - Recent Trends in Processing, Characterization, Mechanical Behavior and Applications

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“…5 Sob o aspecto microbiológico, a adesão pode constituir-se de mi cro-organismos alteradores e/ou patogênicos, que resultam em sérios problemas de higiene, de saúde pública ou de ordem econômica. 6 Por outro lado, em alguns casos, o processo de adesão ou biofilme pode ser desejável, a exemplo daqueles existentes em biorreatores utilizados na produ ção de alimentos fermentados. As bactérias produtoras de ácido acético crescem, adsorvendo e agregando-se em fragmentos de madeira e convertendo diversos substratos em vi nagre.…”

Section: Introductionunclassified

“…6 Por outro lado, em alguns casos, o processo de adesão ou biofilme pode ser desejável, a exemplo daqueles existentes em biorreatores utilizados na produ ção de alimentos fermentados. As bactérias produtoras de ácido acético crescem, adsorvendo e agregando-se em fragmentos de madeira e convertendo diversos substratos em vi nagre.…”

unclassified

Aspectos coloidais da adesão de micro-organismos

Araújo¹,

Andrade²,

Carvalho³

et al. 2010

Quím. Nova

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Recebido em 17/11/09; aceito em 21/4/10; publicado na web em 1/9/10 COLLOIDAL ASPECTS OF BACTERIAL ADHESION. The ability of bacteria to attach to surface and develop into a biofilm has been of considerable interest to food industry. Electrostatic, Lifhistz-van der Waals and Lewis acid-base forces are usually considered responsible for the interactions at the interface of the bacterial adhesion. The study of microbial adhesion thermodynamic is important because it represents the reflection of microbial surface and food processing surface physicochemical characteristics. This review examines the most important aspects involved in bacterial attachment to a surface with emphases in thermodynamics of adhesion process.Keywords: bacterial adhesion; biofilm; microbial surface thermodynamics. INTRODUÇÃOA adesão bacteriana é importante em um grande número de processos tecnológicos, envolvendo desde a microbiologia médica e patológica, passando pela indústria de alimentos e engenharia de meio ambiente até a área de ciência de biomateriais. 1A adesão de micro-organismos a superfícies é um fenômeno que ocorre naturalmente em meios aquosos e depende das propriedades superficiais (tensão superficial, entalpia superficial por unidade de área, composição da superfície, etc.) das interfaces dos suportes de adesão (aço, polímeros, mármore, etc.) e das membranas dos micro-organismos. Além disso, as propriedades microbiológicas e as características do meio circundante, tais como temperatura, pH, força iônica e disponibilidade de nutrientes, determinam, em muitos sistemas, o processo de adsorção. 1 A formação de um biofilme inclui muitas etapas, mas um pré-requisito é a adesão das células microbianas à superfície. Estudos recentes das propriedades de adesão de bactérias têm mostrado que, em alguns casos, as características físico-químicas da superfície da célula contribuem determinantemente no processo de adesão. 2A adesão e a formação de biofilmes microbianos podem ser indesejáveis, sob diversos aspectos, em várias áreas de aplicação. A presença do biofilme em dispositivos médicos implantados já foi descrita em lentes de contato, cateteres venosos centrais, tubos endotraqueais, dispositivos intrauterinos, válvulas cardíacas mecânicas, marcapassos, cateteres de diálise peritoneal, próteses articulares, tubos de timpanostomia, cateteres urinários e de derivação ventrículo-peritoneal.3 Na indús tria de alimentos, a adesão e a formação de biofilme podem tornar o pro cesso de cloração da água menos eficiente; 4 reduzir a eficiência de transferência de energia na forma de calor em trocadores térmicos; diminuir o fluxo em tubulações; desencadear processos corrosivos e, principalmente, se tornarem fon tes de contaminação microbiana.5 Sob o aspecto microbiológico, a adesão pode constituir-se de mi cro-organismos alteradores e/ou patogênicos, que resultam em sérios problemas de higiene, de saúde pública ou de ordem econômica. 6 Por outro lado, em alguns casos, o processo de adesão ou biofilme pode ser desejável, a exemplo daqueles existentes ...

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“…Essa alteração na superfície permite que novas reações aconteçam, ou que a cinética de reações conhecidas seja alterada, acelerando o desgaste do material. A formação de biofilme na superfície do metal é uma característica básica do processo de biocorrosão que freqüentemente não é considerada [25][26][27][28]. Por outro lado, tem-se que os microorganismos, principalmente, as bactérias se encontram em qualquer meio.…”

Section: Introductionunclassified

Corrosão do aço carbono em meio sulfato na presença da bactéria Salmonella anatum

Silva¹,

Filho²

2008

Matéria (Rio J.)

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A presença de microorganismos em meios aquosos pode alterar significativamente a interface metal/meio, ou reagir diretamente com a superfície do metal. Assim, colaborando para a deterioração química do material metálico. Este trabalho tem como objetivo avaliar a corrosão do aço em meio sulfato na presença da bactéria Salmonella anatum. Para tal feito, foram conduzidos testes de imersão de amostras de aço carbono no meio sulfato, bem como, realizadas análises das amostras por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva por raios-X. Também, foram efetuadas medidas de pH do meio. Foi verificada a perda de massa (em termos de concentração total de íons Fe) da amostra para o tempo de imersão. Por outro lado, foi observada a acidificação do meio, variando o pH de 7,3 (no início) para 5,0 (após 21 dias de imersão). As micrografias da superfície do aço evidenciam a extensa formação de biofilme, isto é, observa-se o crescimento de camada de depósito biológico uniforme, porém, não-homogêneo. Sugerese que ocorre a formação de óxidos de ferro e fosfatos inorgânicos sobre a superfície do aço-carbono.Palavras chaves: aço-carbono, corrosão, Salmonella.Carbon steel corrosion into sulphate medium in the presence of bacterium Salmonella anatum ABSTRACTMicroorganisms into aquatic media may alter significantly the metal/media interface, that is, react directly to metal surface. The aim of this work was evaluate the carbon-steel corrosion into sulfate media in the presence of bacterium Salmonella anatum. For this purpose, immersion assay with mass loss (in terms of total Fe ions concentration) was conducted; pH measurements of the electrolyte and superficial analysis by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive by X-rays analysis (EDX) techniques were conducted. It was verified that the corrosion process rate is practically insignificant for seven day-immersion time. The pH medium has changed from 7.3 to 5.0 (after 21 days). The biologic deposit film has grown on the carbon-steel surface. It is suggested iron oxides and inorganic phosphates onto carbon steel surface are formed on carbon steel surface. Keywords: carbon-steel, corrosion, Salmonella INTRODUÇÃOA corrosão pode ser caracterizada como o ataque químico sobre uma superfície metálica por um meio agressivo a este, desta forma há o retorno do material à forma de óxido em uma reação espontânea para todos os metais, exceto os nobres. Vários são os fatores que afetam o processo de corrosão, entre eles, a temperatura, a umidade, os compostos presentes no meio e os microorganismos, sejam estes, bactérias, fungos e/ou vírus.De acordo com Videla [1], praticamente todos os microorganismos vistos até o momento se relacionam, em menor ou maior grau, aos processos de biocorrosão e bioacumulação (biofouling). Os microorganismos influenciam a corrosão de metais ao favorecer reações eletroquímicas que não são comuns em condições livres de microorganismos e pela alteração da superfície de contato com o meio, seja pela fixação dos próprios microorg...

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Corrosion of technical materials in the presence of biofilms—current understanding and state-of-the art methods of study

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Microbiologically Influenced Corrosion in Aluminium Alloys 7075 and 2024

Microbiologically Influenced Corrosion in Aluminium Alloys 7075 and 2024

Aspectos coloidais da adesão de micro-organismos

Corrosão do aço carbono em meio sulfato na presença da bactéria Salmonella anatum

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