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  • 阴极极化对硫酸盐还杏宇代理原菌腐蚀影响的研究进展

    阴极极化对硫酸盐还杏宇代理原菌腐蚀影响的研究进展

    杏宇官网微生物腐蚀是微生物通过自身的生命活动直接或者通过其代谢产物间接的影响金属材料腐蚀过程的现象。全世界每年因腐蚀造成的损失约占国民生产总值的3%~5%以上。硫酸盐还原菌 (SRB)、铁细菌、铁氧化细菌、硫氧化细菌等微生物为重要元凶,一半以上 (50%~80%) 的地下管线腐蚀由微生物引起[,许多国家将15%~20%的工程费用用于防腐。2016年,全国腐蚀调查显示,我国腐蚀成本占全部GDP的3.34%,总额超过21000亿元人民币。 微生物附着在工程材料表面形成生物膜,在材料和微生物膜界面处pH值、溶解氧、有机物和无机物等因素都与海洋本体环境完全不同。微生物活性可通过以下方式控制材料表面电化学腐蚀过程:(1) 微生物代谢过程影响材料的阴、阳极反应过程;(2) 微生物的代谢产物影响材料的阴阳极反应;(3)微生物通过在材料表面生成生物膜改变材料表面腐蚀环境;(4) 微生物直接参与金属的腐蚀过程。阴极保护技术作为最有效的腐蚀防护方法已经得到世界范围的承认,它被广泛地作为油气管道、船舶、海洋钻井平台等钢铁构筑物的腐蚀防护技术。阴极极化电位的施加改变了已有金属与微生物之间的平衡,引起金属-溶液界面性质变化,同时也影响着微生物的活动和金属的腐蚀行为。本文结合SRB的生理特征和金属材料阴极保护的可靠性,从阴极极化电位和 SRB 相互作用关系方面系统阐述和总结了施加阴极极化电位对SRB腐蚀的影响。 1 SRB的生态和生理特征SRB是指一类能够把硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等硫化物以及 S 还原成 H2S 的细菌的统称。SRB广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道、油气井等处。由于各地土壤类型、气候状况、地理位置等因素的差异,土壤中的SRB含量差别较大。我国库尔勒、格尔木、拉萨、杏宇登录注册成都、大庆、沈阳、大港、鹰潭8个土壤试验站的表层土壤的SRB含量小于或等于10~1800 cell·g-1不等。浙江省象山港海域表层海水和上覆水的 SRB 含量的年度均值分别为 173 和1000 cell·mL-1,沉积物中为 1440 cell·g-1;胶州湾潮间带和沿岸区、克莱德海表层沉积物中的SRB含量则分别高达4.1×107和2.7×107 cell·g-1。大部分陆生SRB是中温菌,其最适宜生长温度为30~40 ℃;海洋中SRB的最适宜生长温度稍低一些。SRB并不是严格的厌氧菌,分离自长庆油田采油回收污水水样的 SRB 可耐受 4.5 mg·L- 1浓度的溶解氧。适合SRB生长的pH值范围较广,在5.5~9.0的酸碱度范围内均能生长繁殖,其中7.5是比较合适的酸碱度条件。 2 含SRB环境中金属材料阴极保护的可靠性 3 阴极极化技术对SRB腐蚀的影响 3.1 阴极极化对金属材料氢脆和力学性能的影响 式中,Had和 Hab分别代表吸附在金属表面和扩散到金属内部中的H。阴极反应所产生的H部分以H2的形式逸出,部分则吸附在材料表面,逐渐渗透到金属的内部,从而引起氢脆,导致材料性能骤减而失效。常娥等对921A钢的氢脆敏感性研究表明,在-0.96 VSCE极化电位下,阴极反应产生的Had进入材料内部,材料强度增加,韧性降低,耐氢脆应力腐蚀性能降低。当负于-1.01 VSCE以后,析氢反应加剧,出现了脆性断裂。Yu 等研究认为,当金属表面有 SRB 出现时,SRB 生物膜可以从极化电极中获得电子传递给 H+催化产氢。此种情况下,吸附的H含量通常显着增加,SRB存在时氢渗透电流密度是无SRB存在时氢渗透电流密度的3~4倍。 3.2 阴极极化对金属构筑物周围环境的影响 当对被保护金属施加阴极电位时,在阴极极化的初始阶段,O2被还原,生成OH-: 在更负的阴极极化电位下,H2O 被还原生成OH-和H2。 以上反应表明,随着阴极极化电位的负移,金属材料周围环境中的pH值升高,环境逐渐变为碱性,并导致钙质层的沉积。 3.3 阴极保护对SRB的影响 阴极极化对SRB代谢影响可以分为以下几种: 3.3.1 阴极极化抑制 SRB 代谢 阴极保护条件下,在极化电极表面产生自由H的速率高于SRB去极化过程中的速率。有活性SRB存在时,外加保护电位会降低0.1 V,即降到-0.95 VCSE,才可以产生保护作用。甚至有研究结果表明,由于阴极极化导致金属腐蚀电位改变,从而在无菌环境中的阴极极化电位在SRB环境中变为阳极极化,即在SRB介质中金属的开路电位比无菌环境中最佳阴极保护电位更负。 3.3.2 阴极极化促进 SRB 代谢 SRB 代谢活性与阴极极化电位密切相关,随着阴极极化电位的负移,SRB的数目呈现先增加后减小的趋势,FeS的含量变化趋势与 SRB 细菌数目一致。强阴极极化电位下SRB数目的减少与其界面pH值的升高密切相关,而弱阴极极化下SRB数目增加说明弱阴极极化电位促进了SRB的代谢活性。赵晓栋等研究了含有 SRB 的海泥中阴极极化电位对碳钢腐蚀的影响,通过最大概率计数法结合不同阴极极化电位下的 Bode 图得出,在低电位(-0.85 VCSE) 下细菌的生长活性与稳定性高于在较高阴极极化电位 (-0.95 和-1.05 VCSE) 下的,且高于无施加阴极极化电位下的细菌数目。对硫还原地杆菌 (Geobactersulfurreducens) 的研究表明,生物膜形态和结构对金属表面的电流密度具有重要影响,离散的、稀疏的菌膜产生的电流密度高于致密的菌膜。因此不同阴极极化电位下,细菌生物膜形态和结构的改变及活性的变化都会对金属的腐蚀产生一定的影响。SRB 作为一种电活性微生物,其与极化金属间电子传递方式可分为直接电子传递 (DET) 和间接电子传递 (MET)。图3显示了SRB在与极化电极之间的DET和MET方式。 (1) 间接电子传递Fe 失去的电子须借助电子传递介质才能传递到SRB中。在微生物燃料电池中,电子传递介质的使用可以增加细菌的产电能力。电子传递介质从阴极极化的电极中获得电子,通过电子传递通道,将电子传递到SRB中。H可以作为SRB与极化电极之间间接电子传递的介质。施加阴极极化后,H+向电极表面移动并在电极表面上还原成[H];而[H]在SRB中氢化酶的催化下还原SO42-并为SRB的代谢提供能量,从而促进SRB的生长代谢。同时,在此过程溶液的pH值升高。研究表明,Desulfitobacterium 可以通过在极化-0.7 VSHE电极上进行H的活化。产电微生物Geobacter sulfurreducens可以利用极化电极上H的氧化还原进行产电,其反应如下: 核黄素、奎宁胡敏酸、吩嗪和黄素腺嘌呤二核苷酸 (FAD) 等是常见的内生电子传递介质。SRB 可以利用维生素B12等与极化的电极进行间接的电子传递。在SRB介质中,铁硫化物也可以作为SRB的电子传递通道。在这个过程中,硫酸铁 (Fe2(SO4)3)可以作为 SRB 的电子传递受体,从而将铁的腐蚀产物转化为碳酸铁 (Fe2(CO3)3)、蓝铁矿 (Fe3(PO4)2·(H2O)8)、硫化铁 (Fe2S3) 等,同时促进 SRB 的代谢活性,如图4所示。 (2) 直接电子传递直接电子传递为SRB利用细胞色素c等电子传递蛋白或者自身形成的纳米线与电极直接进行电子传递。Sherar 等和Xu等的研究表明,在碳源不足的条件下,SRB会形成纳米线从金属基体中直接获得电子。 除此之外,在共生的细菌中,非产电细菌亦可为产电细菌提供电子通道。Wegener等证明甲烷氧化细菌 (ANME-1) 与 SRB (HotSeep-1) 之间可以通过形成纳米线进行电子传递,图5中箭头明确指出了电子传递的纳米线。 4 问题与展望

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    烤漆房的烤漆和杏宇平台注册喷塑固化有什么区别

    杏宇官网烤漆房是一种对设备表面进行喷漆、染色并烘干的设备,杏宇平台注册它的加工方式主要有烤漆和喷塑固化两种,那么这两种方法有什么不同之处吗?下面小编就来为大家介绍一下吧。  1、烤漆的外观亮度要好些,但是喷塑在涂膜硬度和附着力方面要比烤漆高一些;  2、喷塑固化的温度为180℃左右,而且喷粉的时候用的一般是静电,而烤漆的温度则要低很多,大约为80℃;  3、喷塑的光泽还有粗糙度都要比烤漆差很多;  4、附着力与耐腐蚀性比烤漆好;  5、从厚度方面来说,喷塑固化的厚度要比烤漆厚很多;  6、喷塑的外表处理可以简单点,不需要底涂,而烤漆房烤漆则要在喷漆的时候使用底漆;  7、二者的前处理也有所不同,烤漆要先进行酸洗磷化处理以增加涂膜的附着力,然后再行进抗腐蚀处理,但喷塑只要进行除锈处理即可。  烤漆和喷塑都是对产品的外观进行处理,杏宇注册而对外观要求较高的一般会选择使用烤漆,而普通物件的外表处理则多用喷塑。烤漆房的工件小而散,但是对环境的要求却比较高。  总而言之,若是对加工环境要求不高的,可以选择喷塑固化,若是对产品质量要求很高,则可选用喷漆房,若是量大、且对产品质量要求也很高,则可以选用自动喷涂出产线设备。

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    全球防腐蚀涂料市杏宇平台注册场规模约69亿美元

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