Integrantes:
Contreras Cortés César Augusto
Jesús Antonio
Raymundo
Bobadilla Silva Tania Sharim
Guillermo
¿Qué es la biocorrosión?
 Es la corrosión provocada por la presencia y/o
actividades de los organismos en las biopelículas de la
superficie del material corrosivo.
 Se necesita la combinación de cuatro condiciones:
superficie, nutrientes, agua y oxígeno.
 Una serie de organismos microbiológicos, en particular
las bacterias, los hongos y las algas han sido asociados
a los daños de corrosión en los sistemas de aguas.
Los atacantes
Figura 1. Bacterias. Figura 2. Hongos.
Figura 4.
Algas.
Tabla 1. Microorganismos comúnmente relacionados con la corrosión microbiológica (treseder, 1999)
Presencia de organismos
Figura 6. D. Termitidis
Figura 7. Mejillón
4 Figura 5. Moho en un ducto de ventilación.
¿Cómo participan los organismos
en la corrosión?
 Producción de sustancias corrosivas originadas en su
crecimiento o metabolismo, que trasforman un medio
originalmente inerte en agresivo.
 El inicio de celdas de aireación diferencial, por efecto
de un desigual consumo de oxígeno en zonas
localizadas.
 La destrucción de películas protectoras sobre el metal.
 El consumo de sustancias inhibidoras de la corrosión y
facilitando la acción de iones agresivos presentes en el
medio.
¿Qué es la biopelícula?
 Conglomerado microbiano compuesto por: bacterías,
algas, hongos o cualquier otro organismo.
 La influencia de la película biológica sobre una
superficie es:
a) Producción de aireación diferencial o celdas de
concentración químicos.
b) Producción de ácidos orgánicos e inorgánicos como
subproductos metabólicos.
c) Producción de sulfuros en condiciones libres de
oxígeno (anaeróbico.)
Desarrollo de la biopelícula
1. Transporte y adsorción de moléculas orgánicas e
inorgánicas.
2. Acondicionamiento de la superficie metálica.
3. Adhesión de bacterias en la superficie del metal.
4. Colonización por otros microorganismos, con la
consecuente formación biopelícula.
5. Crecimiento dentro de la biopelicula, acumulación
de material orgánico e inorgánico.
6. Desprendimiento de células y moléculas orgánicas
producto de su metabolismo hacia el medio
circundante.
Figura 8. Esquema que ejemplifica la formación de una biopelícula.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/Biofilm_formation1.jpg
¿Qué es la corrosión
microbiana?
 La Corrosión Microbiana, también es llamada:
Corrosión Bacteriana, corrosión influenciada
microbiológicamente, o microbiana inducida por la
corrosión (MIC), es la corrosión causada o promovidos
por los microorganismos, por lo general quimio
autótrofos.
Crecimiento y reproducción de
las bacterias
Figura 9. Representación gráfica de las fases de crecimiento de una población bacteriana
Crecimiento y medio
 Elemento que ayude a la respiración. Oxígeno, sulfato
(SO2), nitrato (NO), entre otros.
 pH. El valor óptimo de pH es aquel que propicia una
velocidad de crecimiento óptima. Algunaspreferencias
de pH de los microorganismos: pH = 7 y valores
máximos y mínimos de 9 a 5 respectivamente,
bacterias; hongos, pH entre 1 y 3 con un valor óptimo
cerca de 5; bacterias azul-verdes tiene un pH óptimo
de crecimiento mayor a 7.
Crecimiento y medio
Requisitos para la supervivencia
de los microorganismos
Nitrógeno: tomado del nitrato de amonio,
o de sustancias orgánicas como las aminas.
Fosfatos: compuestos orgánicos
fosforoxalatos.
pH, temperatura y concentración de
oxigeno
El crecimiento microbiano ha sido documentada en un
rango de aw de 0.60 hasta 0.999, aunque ninguno puede
crecer con aw = 1 (agua pura). Los microorganismos
pueden utilizar una variedad de aceptor de electrones para
la respiración:
 Oxígeno
 Sulfatos
 Nitrato
 Nitrito
 Dióxido de carbono,
 Fe3+, Mn4+, Cr6+.
En el agua puede haber equilibrio de
humedad relativa o actividad de agua
(aw) con valores que van de 0 a 1.
Los microorganismos pueden acelerar el proceso de
corrosión localizada de diversas formas:
Remoción del oxígeno (microorganismos aeróbicos)
Productos metabólicos (ácidos organicos, sulfuros, etc.)
Ruptura localizada de la película pasivante o
recubrimientos protectores.
Degradación de inhibidores de corrosión.
Las colonias dentro de una biopelícula originan la
formación de celdas de aireación diferencial en las
que las áreas que se encuentran por debajo de las
colonias “respirantes” ven disminuir la
concentración de oxigeno en relación a las áreas no
colonizadas. Existiendo diferentes concentraciones
de oxigeno en dos ubicaciones dentro de un metal se
origina una diferencia en el potencial eléctrico por lo
tanto corrientes de corrosión: bajo condiciones
aeróbicas, las áreas bajo las colonias “ respirantes se
vuelven anódicas mientras que las áreas circundantes
se vuelven catódicas
CORROSION POR
FERROBACILLUS
Thiobacillus Ferro-oxidans
 Capaces de acelerar la oxidación de los depósitos de
pirita (FeS2) a valores de pH ácido.
http://www.ehu.es/ehusfera/materiales/files/2011/02/LA
-BIOLIXIVIACION.pdf
Sheir,L.L.,Corrosion vol 1, Newnes-Butterwoths, segunda
edición, reimpreso en 1979, pag. 2:76.
Mecanismo de oxidación de
Fe2+ a Fe3+
Posible reacción para la oxidación de Fe
4Fe2++O2+4H+→4Fe3++2H2O
Esta reacción es importante pues permite la
acumulación de biomasa bacteriana en minerales y
soluciones.
Detección
 Aguas corrosivas formadas por estas bacterias tienen
un pH en la región de 2 a 3, muestran un depósito
marrón de sulfato férrico básico, y contienen ácido
sulfúrico libre.
http://www.ehu.es/ehusfera/materiales
/files/2011/02/LA-
BIOLIXIVIACION.pdf
Prevención
 La neutralización de las aguas ácidas con cal ha sido
recomendado pero el sulfato resultante en aguas
residuales puede presentar un problema de
eliminación.
 El uso de maquinaria y tuberías resistentes a los ácidos
es más satisfactorio.
http://solutions.3m.com.mx/wps/portal/3M/es_MX/Oil-Gas_LA/3M-Oil-and-
Gas/oil-and-gas-Solutions/midstream/midstream-pipe-coating/
Prevención
 Ante la existencia de corrosión microbiológica se
pueden considerar las siguientes medidas:
1. Uso de recubrimientos protectores tipo asfáltico
o polietileno
2. Protección catódica: en presencia de
microorganismos se recomienda trabajar a un
potencial 100 mV inferior al habitual
 3. Adición de sustancias biocidas.
 4. Modificación de las características del
medio (pH, temperatura y/o nivel de aireación)
Recubrimientos protectores
 Los polímeros sintéticos
son escasamente
susceptibles a estos
ataques
 En el caso de
hidrocarburos con peso
molecular mayor de 500 no
es posible la
biodegradación.
 Un ejemplo sería el
polietileno
Características del recubrimiento
 Ser homogénea.
 Buena adhesión al soporte:
mecánica y química
 Compatibilidad con el
soporte.
 Acción protectora.
 Adaptación al soporte
siguiéndole en sus
movimientos; capacidad de
deformación
 Resistencia al rayado
 Economía
 Autolimpiable
Protección catódica
 Se determina el
experimental del
potencial de protección
 La determinación de la
intensidad de
protección suele
realizarse
experimentalmente
Determinación experimental del
potencial de protección
Densidad de corriente para la protección
catódica del acero
Modificación de las características del
medio
Adición de sustancias biocidas
 Se utilizan para anular
o inhibir la actividad
metabólica de los
microorganismos
responsables de la
corrosión.
Referencias
 http://orthocj.com/2008/01/una-revision-sobre-la-corrocion-de-los-metales-en-
ortodoncia/
 http://www.monografias.com/trabajos96/fundamentos-materiales-
peligrosos/fundamentos-materiales-peligrosos.shtml
 http://web.ing.puc.cl/~itvargas/?project=sistema-experimental-en-para-estudiar-
biocorrosion-en-canerias-de-cobre
 http://www.spiderkerala.net/resources/3507-Paper-Hull-Protection-Ship-using.aspx
 http://www.bioclear.nl/en/services-/safety-process-control/Biocorrosion
 http://micinspection.com/?page_id=40
 http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Fnrmic
ro%2Fjournal%2Fv6%2Fn6%2Fimages%2Fnrmicro1892-
i2.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Fnrmicro%2Fjournal%2Fv6%2Fn
6%2Fbox%2Fnrmicro1892_BX2.html&h=361&w=405&tbnid=aOkZ2cs0iLgzvM%3A&zoo
m=1&docid=_HIlOOIpMEMKIM&ei=X9g4U5fOH6Xr2QXuw4GICw&tbm=isch&ved=0C
KYBEIQcMBo&iact=rc&dur=453&page=2&start=14&ndsp=22
 http://www.uclouvain.be/en-319968.html
 http://divulgaquealgoqueda.blogspot.mx/2011/03/las-bacterias-marinas-se-meriendan-
al.html
Referencias
 http://ramaucsa.wordpress.com/2011/04/06/corrosion-microbiologica/
 http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/1007/ME
DINACUSTODIO.pdf?sequence=1

Biocorrosión

  • 1.
    Integrantes: Contreras Cortés CésarAugusto Jesús Antonio Raymundo Bobadilla Silva Tania Sharim Guillermo
  • 2.
    ¿Qué es labiocorrosión?  Es la corrosión provocada por la presencia y/o actividades de los organismos en las biopelículas de la superficie del material corrosivo.  Se necesita la combinación de cuatro condiciones: superficie, nutrientes, agua y oxígeno.  Una serie de organismos microbiológicos, en particular las bacterias, los hongos y las algas han sido asociados a los daños de corrosión en los sistemas de aguas.
  • 3.
    Los atacantes Figura 1.Bacterias. Figura 2. Hongos. Figura 4. Algas.
  • 4.
    Tabla 1. Microorganismoscomúnmente relacionados con la corrosión microbiológica (treseder, 1999)
  • 5.
    Presencia de organismos Figura6. D. Termitidis Figura 7. Mejillón 4 Figura 5. Moho en un ducto de ventilación.
  • 6.
    ¿Cómo participan losorganismos en la corrosión?  Producción de sustancias corrosivas originadas en su crecimiento o metabolismo, que trasforman un medio originalmente inerte en agresivo.  El inicio de celdas de aireación diferencial, por efecto de un desigual consumo de oxígeno en zonas localizadas.  La destrucción de películas protectoras sobre el metal.  El consumo de sustancias inhibidoras de la corrosión y facilitando la acción de iones agresivos presentes en el medio.
  • 7.
    ¿Qué es labiopelícula?  Conglomerado microbiano compuesto por: bacterías, algas, hongos o cualquier otro organismo.  La influencia de la película biológica sobre una superficie es: a) Producción de aireación diferencial o celdas de concentración químicos. b) Producción de ácidos orgánicos e inorgánicos como subproductos metabólicos. c) Producción de sulfuros en condiciones libres de oxígeno (anaeróbico.)
  • 8.
    Desarrollo de labiopelícula 1. Transporte y adsorción de moléculas orgánicas e inorgánicas. 2. Acondicionamiento de la superficie metálica. 3. Adhesión de bacterias en la superficie del metal. 4. Colonización por otros microorganismos, con la consecuente formación biopelícula. 5. Crecimiento dentro de la biopelicula, acumulación de material orgánico e inorgánico. 6. Desprendimiento de células y moléculas orgánicas producto de su metabolismo hacia el medio circundante.
  • 9.
    Figura 8. Esquemaque ejemplifica la formación de una biopelícula. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/Biofilm_formation1.jpg
  • 10.
    ¿Qué es lacorrosión microbiana?  La Corrosión Microbiana, también es llamada: Corrosión Bacteriana, corrosión influenciada microbiológicamente, o microbiana inducida por la corrosión (MIC), es la corrosión causada o promovidos por los microorganismos, por lo general quimio autótrofos.
  • 11.
    Crecimiento y reproducciónde las bacterias Figura 9. Representación gráfica de las fases de crecimiento de una población bacteriana
  • 12.
    Crecimiento y medio Elemento que ayude a la respiración. Oxígeno, sulfato (SO2), nitrato (NO), entre otros.  pH. El valor óptimo de pH es aquel que propicia una velocidad de crecimiento óptima. Algunaspreferencias de pH de los microorganismos: pH = 7 y valores máximos y mínimos de 9 a 5 respectivamente, bacterias; hongos, pH entre 1 y 3 con un valor óptimo cerca de 5; bacterias azul-verdes tiene un pH óptimo de crecimiento mayor a 7.
  • 13.
  • 14.
    Requisitos para lasupervivencia de los microorganismos Nitrógeno: tomado del nitrato de amonio, o de sustancias orgánicas como las aminas. Fosfatos: compuestos orgánicos fosforoxalatos. pH, temperatura y concentración de oxigeno
  • 15.
    El crecimiento microbianoha sido documentada en un rango de aw de 0.60 hasta 0.999, aunque ninguno puede crecer con aw = 1 (agua pura). Los microorganismos pueden utilizar una variedad de aceptor de electrones para la respiración:  Oxígeno  Sulfatos  Nitrato  Nitrito  Dióxido de carbono,  Fe3+, Mn4+, Cr6+. En el agua puede haber equilibrio de humedad relativa o actividad de agua (aw) con valores que van de 0 a 1.
  • 16.
    Los microorganismos puedenacelerar el proceso de corrosión localizada de diversas formas: Remoción del oxígeno (microorganismos aeróbicos) Productos metabólicos (ácidos organicos, sulfuros, etc.) Ruptura localizada de la película pasivante o recubrimientos protectores. Degradación de inhibidores de corrosión.
  • 17.
    Las colonias dentrode una biopelícula originan la formación de celdas de aireación diferencial en las que las áreas que se encuentran por debajo de las colonias “respirantes” ven disminuir la concentración de oxigeno en relación a las áreas no colonizadas. Existiendo diferentes concentraciones de oxigeno en dos ubicaciones dentro de un metal se origina una diferencia en el potencial eléctrico por lo tanto corrientes de corrosión: bajo condiciones aeróbicas, las áreas bajo las colonias “ respirantes se vuelven anódicas mientras que las áreas circundantes se vuelven catódicas
  • 19.
    CORROSION POR FERROBACILLUS Thiobacillus Ferro-oxidans Capaces de acelerar la oxidación de los depósitos de pirita (FeS2) a valores de pH ácido. http://www.ehu.es/ehusfera/materiales/files/2011/02/LA -BIOLIXIVIACION.pdf Sheir,L.L.,Corrosion vol 1, Newnes-Butterwoths, segunda edición, reimpreso en 1979, pag. 2:76.
  • 20.
    Mecanismo de oxidaciónde Fe2+ a Fe3+ Posible reacción para la oxidación de Fe 4Fe2++O2+4H+→4Fe3++2H2O Esta reacción es importante pues permite la acumulación de biomasa bacteriana en minerales y soluciones.
  • 21.
    Detección  Aguas corrosivasformadas por estas bacterias tienen un pH en la región de 2 a 3, muestran un depósito marrón de sulfato férrico básico, y contienen ácido sulfúrico libre. http://www.ehu.es/ehusfera/materiales /files/2011/02/LA- BIOLIXIVIACION.pdf
  • 22.
    Prevención  La neutralizaciónde las aguas ácidas con cal ha sido recomendado pero el sulfato resultante en aguas residuales puede presentar un problema de eliminación.  El uso de maquinaria y tuberías resistentes a los ácidos es más satisfactorio. http://solutions.3m.com.mx/wps/portal/3M/es_MX/Oil-Gas_LA/3M-Oil-and- Gas/oil-and-gas-Solutions/midstream/midstream-pipe-coating/
  • 23.
    Prevención  Ante laexistencia de corrosión microbiológica se pueden considerar las siguientes medidas: 1. Uso de recubrimientos protectores tipo asfáltico o polietileno 2. Protección catódica: en presencia de microorganismos se recomienda trabajar a un potencial 100 mV inferior al habitual  3. Adición de sustancias biocidas.  4. Modificación de las características del medio (pH, temperatura y/o nivel de aireación)
  • 24.
    Recubrimientos protectores  Lospolímeros sintéticos son escasamente susceptibles a estos ataques  En el caso de hidrocarburos con peso molecular mayor de 500 no es posible la biodegradación.  Un ejemplo sería el polietileno
  • 25.
    Características del recubrimiento Ser homogénea.  Buena adhesión al soporte: mecánica y química  Compatibilidad con el soporte.  Acción protectora.  Adaptación al soporte siguiéndole en sus movimientos; capacidad de deformación  Resistencia al rayado  Economía  Autolimpiable
  • 26.
    Protección catódica  Sedetermina el experimental del potencial de protección  La determinación de la intensidad de protección suele realizarse experimentalmente
  • 27.
  • 28.
    Densidad de corrientepara la protección catódica del acero
  • 29.
    Modificación de lascaracterísticas del medio
  • 30.
    Adición de sustanciasbiocidas  Se utilizan para anular o inhibir la actividad metabólica de los microorganismos responsables de la corrosión.
  • 31.
    Referencias  http://orthocj.com/2008/01/una-revision-sobre-la-corrocion-de-los-metales-en- ortodoncia/  http://www.monografias.com/trabajos96/fundamentos-materiales- peligrosos/fundamentos-materiales-peligrosos.shtml http://web.ing.puc.cl/~itvargas/?project=sistema-experimental-en-para-estudiar- biocorrosion-en-canerias-de-cobre  http://www.spiderkerala.net/resources/3507-Paper-Hull-Protection-Ship-using.aspx  http://www.bioclear.nl/en/services-/safety-process-control/Biocorrosion  http://micinspection.com/?page_id=40  http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Fnrmic ro%2Fjournal%2Fv6%2Fn6%2Fimages%2Fnrmicro1892- i2.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Fnrmicro%2Fjournal%2Fv6%2Fn 6%2Fbox%2Fnrmicro1892_BX2.html&h=361&w=405&tbnid=aOkZ2cs0iLgzvM%3A&zoo m=1&docid=_HIlOOIpMEMKIM&ei=X9g4U5fOH6Xr2QXuw4GICw&tbm=isch&ved=0C KYBEIQcMBo&iact=rc&dur=453&page=2&start=14&ndsp=22  http://www.uclouvain.be/en-319968.html  http://divulgaquealgoqueda.blogspot.mx/2011/03/las-bacterias-marinas-se-meriendan- al.html
  • 32.