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微生物腐蚀

微生物腐蚀

微生物腐蚀
微生物腐蚀是指由微生物引起的腐蚀或受微生物影响所引起的腐蚀。

微生物腐蚀一种电化学腐蚀,所不同的是介质中因腐蚀微生物的繁衍和新陈代谢而改变以了与之相接触的界面的某些理化性质。

微生物细胞新陈代谢的中间产物和/或最终产物的分泌物以及外酵素都能够引起材料失效。

习惯上将细菌腐蚀分为厌氧腐蚀和好氧腐蚀,实际上在生物膜与细菌群体之中,多种菌类是共处一起的,在发生厌氧腐蚀的同时也在发生好氧腐蚀。

参与腐蚀的菌主要有以下几类:硫酸盐还原菌、硫氧化菌、腐生菌、铁细菌和真菌。

微生物腐蚀过程被认为是以下现象组成:腐蚀,微生物污泥团,以及在厌氧系统观察到的硫化氢、氢氧化铁或氢氧化亚铁的存在。

这个过程与产能、化学过程、石油和船舶工业以及军事有关相当重要的关系。

微生物腐蚀导致的经济损失是巨大的。

据统计,微生物腐蚀在金属和建筑材料的腐蚀破坏中占20%,油井中75%以上的腐蚀以及埋地管道和线缆中50%的故障来自微生物的腐蚀(主要是硫酸盐还原过程)。

近几十年对材料微生物腐蚀的大量研究表明,几乎所有常用材料都会产生由微生物引起的腐蚀。

因此对这几类微生物的腐蚀机理、特性以及对微生物腐蚀的防治的研究非常重要。

微生物 消毒与灭菌(共87张PPT)

微生物   消毒与灭菌(共87张PPT)
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缺点——穿透力差,故需高温、长时间(繁殖体100℃,杀灭; 芽孢140℃,2h可杀灭)——160-170℃,1-2h可杀死繁殖体 和芽孢。
①降到室温(60℃)后再取物品
注意事项 ②温度不能超过170℃
③物品不宜包、放过紧过厚、帖壁
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电热干燥箱
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湿热灭菌法
高压蒸汽灭菌法 最有效的灭菌方法 121 ℃ 20~30分钟
方法--紫外线灯--照射--杀菌 应用--手术室、病房、无菌室、实验室消毒(G-、G+)
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光复活现象:微生物经致死量的紫外线照射后,若在3h内在遇到 可见光照射,部分微生物可以恢复其活力,这种现象称之。
影响因素--时间、强度、距离(一般要求距地面2m, 时间1-2h,1W/m2)
紫外线作用的特点: ①穿透力弱,只能用于房间空气、物体表面消毒; ②对眼睛角膜和皮肤有损伤作用,工作人员切勿在紫外线
保存半年。
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(3)流通蒸汽消毒法 :又叫常压蒸汽消毒法,用普通蒸笼或阿 诺氏(Arnold)流通蒸汽灭菌器,在1个大气压下,用100℃ 左右的水蒸汽,30min,可杀灭繁殖体。不杀芽孢和霉菌的 孢子。
用于食品、食具及不耐用高温的物品消毒。如敷料、糖培养基 、半乳糖培养基
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(4) 间歇灭菌法 (反复多次流通蒸汽)
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二、辐 射灭菌法
辐射--是能量通过空间传递的一种物理现象。能量可借 波动或粒子高速运行而传播。用于灭菌的辐射可分为两 种。
电离辐射--α、β、γ、x射线及高能中子、质子等。 非电离辐射--可见光、日光、紫外线等。 辐射的杀菌作用--随波长的降低而增强。
①紫外、x 、γ--杀菌增强
②可见光、红外线--作用弱

生物腐蚀

生物腐蚀

微生物腐蚀的机制及控制方法学生姓名:成东乐学号:Z1003158专业:环境工程班级:化工研10-9班 2010年12月17日微生物腐蚀的机制及控制方法摘要:本文概括介绍了微生物及腐蚀性微生物的生存条件,硫酸盐还原菌、铁菌、产酸菌等的腐蚀机理。

针对微生物腐蚀,目前国内外的防腐技术分为物理方法、化学方法和生物方法,本文对主要的防腐技术进行了介绍。

关键字:微生物腐蚀;腐蚀性微生物;机理;控制1 引言微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,由这些细小的生命活动参与发生的腐蚀过程统称为微生物腐蚀。

微生物腐蚀是一种电化学腐蚀,所不同的是介质中因腐蚀微生物的繁衍和新陈代谢而改变了与之相接触的材料界面和某些理化性质。

微生物新陈代谢的中间产物和最终产物的分泌物以及外酵素都能引起材料失效。

凡是与大气、土壤相接触的材料都有可能受到微生物腐蚀。

微生物腐蚀普遍存在于供水系统,石油开采、储存和运输系统,污水处理管道、饮用水管道、飞机燃油储存罐等体系。

研究表明,微生物可使不锈钢、碳钢、铜、铝及其合金、混凝土等遭受严重的腐蚀。

在自然环境中,微生物经常混生在一起形成混合群体,微生物腐蚀实际上是多种菌协同作用的结果。

1910年,盖恩斯发现微生物腐蚀,1934年,荷兰学者屈尔等提出硫酸盐还原菌参与金属腐蚀中阴极氢去极化的理论之后,人们逐渐重视微生物腐蚀,并发现微生物腐蚀导致的经济损失非常巨大。

据统计,金属和建筑材料20%的腐蚀破坏,油井中75%以上的腐蚀以及埋地管道和线缆中50%的故障都来自微生物腐蚀(主要是硫酸盐还原菌SRB过程),美国、中国每年因微生物腐蚀所造成的经济损失多达百亿,几乎所有的常用材料都会产生微生物腐蚀,工业生产中各种机械设备的腐蚀尤为严重[1]。

因此,研究微生物的生长特性、腐蚀的机理,以及材料微生物腐蚀的防治措施具有非常重要的现实意义。

为了找到针对微生物腐蚀的既环保又有效的防腐措施,必须首先了解腐蚀微生物的种类及作用机理,了解当今国内外防腐技术的研究现状。

腐败微生物与食品保藏(精美课件)

腐败微生物与食品保藏(精美课件)

粮食损失
腐败微生物可以导致粮食 腐烂、发霉,造成农产品 的浪费和经济损失。
腐败微生物种类
细菌
细菌是一类微小的单细胞生 物,有些细菌能引起食品变 质和食物中毒。
真菌
真菌是一类多细胞生物,例 如霉菌和酵母菌,可以导致 食品变质和产生毒素。
酵母菌
酵母菌是一种单细胞真菌, 可以发酵食品,也能引起一 些食品的腐败。
参考文献
• 食品保藏的方法与技术,张丽华,生产力出版社 • 腐败微生物在食品中的危害及应对措施,王宁,食品工业科技,20
腐败微生物的生长受温度 影响,大部分腐败微生物 在15-45摄氏度范围内生 长最为迅速。
湿度
腐败微生物需要一定的湿 度来生长,湿度过高或过 低都会影响其生长。
氧气
大部分腐败微生物需要氧 气以进行生长,但也有些 腐败微生物可以在缺氧环 境下生存。
pH值
不同的腐败微生物对pH值的适应范围不同, 酸性或碱性条件可能抑制或促进其生长。
3 卫生条件差
在食品加工和保藏过程中,卫生条件不合格可能导致腐败微生物的污染。
结论
合理的食品保藏方法可以延长食品 的保质期
选择适当的保藏方式可以延缓食品的腐败过 程,确保食品的新鲜和安全。
了解腐败微生物对食品的危害可以 保障食品安全
深入了解腐败微生物的特点和致病机制有助 于制定更有效的食品安全措施。
腐败微生物与食品保藏
食品保藏是确保食品新鲜、安全可靠的重要措施。本课件将介绍腐败微生物 对食品的危害、腐败微生物的种类、生长条件以及常见的食品保藏方法。
腐败微生物对食品的危害
食品变质
腐败微生物会导致食品变 质,影响其质量和口感, 甚至产生有害物质。
食品中毒
某些腐败微生物会产生毒 素,摄入受污染食品可能 引起食物中毒,对人体健 康造成危害。

0微生物对金属产生的腐蚀与防治2看过共130页

0微生物对金属产生的腐蚀与防治2看过共130页
参与水介质中金属腐蚀的微生物同出现在土壤中金属腐蚀的微生物基 本是相同的。包括:氧化硫细菌,氧化铁、锰的细菌,铁细菌、硫酸盐还 原菌,硝酸盐还原菌及一些其它细菌。其中有的自养生活,有的异养生 活。对金属腐蚀途径归纳起来不外于: 1).直接影响腐蚀电池电极动力学 如硫酸盐还原菌去极化作用。2).产生腐蚀物质,包括无机和有机酸。3). 在金属表面和电解质界面中造成差异如氧差电池。这几种腐蚀作用有时是 单纯的,有时是综合或交替进行。
24小时就有72代,其数量可达4万亿亿个。
⑷ 易于变异 微生物比高等生物容易发生变异,这对我们来说优点是易于
选得优良菌种。缺点是其优良特性易退化。有害菌类也易产生对 环境的适应性从而不易杀灭。
⑸ 易于培养 为了利用微生物,研究微生物可以因地制宜培养微生物。
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2.2.1 细菌
个体很小,大多数大小在0.5~1.0 ×10 μ左右,一滴水 中可以包含数千万个细菌。因此,只有在放大五六百倍到一 千多倍的显微镜下才能看到,按其形态分有球菌、杆菌、弧 菌、螺旋菌。
图1 细菌的形状
(1)葡萄球菌 (2)链球菌 (3)杆菌(炭俎杆菌) (4)赛氏杆菌 (5)弧菌(霍乱弧菌) (6)螺菌
图2 细胞构造示意图
(1)细胞壁 (2)细胞膜 (3)细胞质 (4)核质 (5)内含物 (6)荚膜 (7)鞭毛
细菌细胞构造
一般由荚膜或黏液层(围绕于细胞最外层),细胞壁、细 胞膜、核质、细胞质、鞭毛等部分组成。荚膜是一胶状粘液层 ,是多糖或多肽类化合物,有抗吞噬和抗干燥的作用。细胞壁 是使细胞具有一定形态的重要结构。细胞膜是一个半透明膜, 具有能选择性交换体内外物质的作用。细胞质是无色透明的胶 体,主要由水、糖类、蛋白质、核酸等组成,是细胞进行新陈 代谢生命活动的重要场所。核质含脱氧核糖核酸(DNA)是决 定生物遗传性状的重要部分。鞭毛是细菌的泳动器官,是由细 胞膜上的一个小基点出来的。内含物是指悬浮于细胞质中的许 多不定型的颗粒与多孔结构,有储藏物质,异染色颗粒、多肽 等,其内容随不同细菌而异。有的细菌还有芽胞,是芽胞杆菌 科的特征。其它螺菌、球菌只有少数菌种产生芽胞,它是一个 休眠器官,不是繁殖器官,有抗高温和干燥的性能。

微生物对金属产生的腐蚀与防治

微生物对金属产生的腐蚀与防治

2.5.1 温度
根据菌类生长要求温度,分为低温、中温和高温型,若超过 其生长温度则死亡。
2.5.2 氢离子浓度 不同的菌都有它生长的最适宜pH值。多数细菌、放线菌最佳
pH在7.0~7.5之间。而酵母、霉菌最佳pH3.0~6.0之间。硝化菌在 pH=13时仍能生活。
2.5.3 渗透压 微生物都要在具有一定无机盐浓度环境下生活,若外界盐浓
3.1.3.2 真菌 冷却水中常见的真菌有下列菌:曲霉、铰链孢霉、青霉、土孢
霉和酵母如圆酵母等。真菌在水中对金属腐蚀关系不是很大,所以 分类中就不专门列出。
2.2.5病毒
是一种寄生微生物,按寄生来分,如侵染细菌的叫细菌病 毒——噬菌体。侵染植物的植物病毒:如油菜花病毒。侵袭动 物的病毒叫动物病毒如对人致病的流感等病毒,病毒没有细胞 形态,是微生物中体积最小的,组成最简单微生物之一,形态 多种多样,可以是圆的或多角形状的,或有头的蝌蚪型,大小 也不一,小的几十个m大,它对热敏感,一般加热50~60℃30 分钟即可失去其活性。
铁细菌使亚铁氧化成高铁,但对亚铁的浓度要求并不严格 ,对有机物浓度要求也不一。铁细菌好氧,微酸性环境更利于 生长,碱性条件的水中不适宜繁殖,在弱碱性海水中(pH =7.8 ~8.3)通常没铁细菌生长。但在浅海底层的污泥,因排出酸类 使局部pH值下降,仍会有铁细菌生长。光对铁细菌生长影响不 大。
铁细菌种类很多,现在知道的就有40 余种。
图1 细菌的形状
(1)葡萄球菌 (2)链球菌 (3)杆菌(炭俎杆菌) (4)赛氏杆菌 (5)弧菌(霍乱弧菌) (6)螺菌
图2 细胞构造示意图
(1)细胞壁 (2)细胞膜 (3)细胞质 (4)核质 (5)内含物 (6)荚膜 (7)鞭毛
细菌细胞构造

2-材料设备的腐蚀、防护与保温ppt课件

2-材料设备的腐蚀、防护与保温ppt课件

在水中的氧化一还原电位(E)与溶液的pH值图
要想避免铁的腐蚀,其状态点 就不能落入腐蚀区,可采取以 下几种措施:
1)将铁的电极电位降至非腐蚀 区。
这就要对铁施行阴极保护。
2)将铁的电极电位升高,进入 钝化区。
这可使用阳极保护法或在溶液 中添加阳极型缓蚀剂来实现。
3)调整溶液PH值范围使PH= 8—13,可使铁进入钝化区。
金属材料的腐蚀分类
1、化学腐蚀(Chemical Corrosion) 化学腐蚀是指金属与腐蚀介质直接发
生反应,在反应过程中没有电流产生 。
最重要的化学腐蚀形式是气体腐蚀, 如金属的氧化过程或金属在高温下与 SO2、水蒸气等的化学作用。
金属材料的腐蚀分类
2.电化学腐蚀 (Electrochemical Corrosion) 电化学腐蚀是指金属与电解质溶液(大多数为
化学腐蚀- 氧化膜的产生和作用
化学腐蚀的腐蚀产物在金属表面形成表面膜,表 面膜的性质决定了化学腐蚀速度。
氧化膜的作用: 氧化膜阻隔了金属与介质之间的物质传递,将减
慢金属继续氧化的速度。 如果氧化膜致密完整,强度、塑性都较好、膜的
膨胀系数与金属接近、膜与金属的亲和力较强等 情况下,则有利于保护金属、降低腐蚀速度。
水溶液)发生了电化学反应而发生的腐蚀。 其特点是:在腐蚀过程中同时存在两个相对独
立的反应过程——阳极反应和阴极反应,在反 应过程中伴有电流产生。 电化学腐蚀是最常见的腐蚀形式, 自然条件下、如潮湿大气、海水、土壤、地下 水以及化工、冶金生产中绝大多数介质中金属 的腐蚀通常具有电化学性质。 一般来说,电化学腐蚀比化学腐蚀强烈得多, 它所造成的危害和损失也是极为严重的。
化学腐蚀
钢铁的气体腐蚀类型: 高温氧化 脱碳 氢蚀 铸铁肿胀

微生物腐蚀基础

微生物腐蚀基础

唯真求新
2、微生物腐蚀的机制
——硫酸盐还原菌(SRB)的腐性机理 2.浓差电池:Starkey认为当部分金属表面有污垢或腐蚀产物(如
铁的水化物)被盖时,会形成气差或者浓差电池。在很多情况下
,这种类型的腐蚀伴随着厌氧腐蚀,因为形成了适合SRB生存 的环境。
浓 差 电 池 示 意 图
唯真求新
2、微生物腐蚀的机制
化物的结果,代谢产物形成的腐蚀产物膜(如Fe2+ , H2S和磷化
物等)会加速金属的局部腐蚀。 唯真求新
2、微生物腐蚀的机制
——海洋环境中的微生物腐蚀 特征:由于海水的生物活性所引起的微生物腐蚀,包括生物附 着和生物污损。海水和海泥环境中腐蚀过程复杂,影响因素多 。 微生物形成的膜具有保护作用,从时间和空间结构来看,微 生物膜是一个随时间而变化的多层结构,内层含氧量极低,而 外层膜的氧含量则逐渐升高。故研究绝对厌氧生物膜环境下的
唯真求新
2、微生物腐蚀的机制
——硫酸盐还原菌(SRB)的腐性机理 5.局部电池作用:在细菌产生的S,一与Fe作用后,生成的部 分FeS作为局部电池的负极,附着在作为局部阳极的Fe表面,在 盐含t高的污水的作用下,相互持续反应,使管材腐蚀得以进行 。 6.代谢产物腐蚀:培养基中Fe2+对低碳钢厌氧腐蚀有影响。SRB 的厌氧腐蚀也是由于其代谢产生了具有较高活性及挥发性的磷
材料腐蚀与防护
微生物腐蚀
主讲人:
唯真求新
主要内容
主讲人: 一.微生物腐蚀的定义 二.微生物腐蚀的分类 三.微生物腐蚀的机制 指导老师:
唯真求新
一、微生物腐蚀是什么?
微生物腐蚀(MIC)是一种特殊类型的 腐蚀, 它是由于微生物的直接或间接
地参加了腐蚀过程所起的金属坏作
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微生物对高分子材料的腐蚀
作用机理 腐蚀特点
影响因素
微生物通过合成酶实现对高分子材料的降解 1. 专一性 一种酶分解一种物质
底物改变诱使产生新的与之相克的酶 2. 端蚀性 生物高分子 酶由随机位置开始分解
合成高分子 酶由分子链端开始分解 1. 添加剂 一般为低分子材料,如增塑剂、稳定剂
及润滑剂 2. 侧基、支链及链长 侧基的引入使材料成为惰性
重点
微生物腐蚀机理
1. 阴极去极化作用理论 还原菌消耗金属表面的氢原子,促进阴
极的去极化反应
2. 硫化物理论
还原菌的生命活动提供硫化物,硫化
3.
作用会加快钢铁的腐蚀
3. 细菌联合作用下的腐蚀 喜氧细菌腐蚀过程中形成低氧环境,
使厌氧菌得以繁殖,从而加速金属的
腐蚀
微生物对 金属材料 的腐蚀
微生物对高 分子材料的
腐蚀
金属的微生物腐蚀
● 微生物对碳钢的腐蚀
1. 微生物膜 在水环境中,有机物质的碎片容易粘附在物体表面上,形成一
薄膜,微生物以此薄膜为生存补给进行繁衍生长并新陈代谢产生多 聚物,最终形成微生物膜。 2.腐蚀研究
作用机理 膜下SRB代谢产生的有机酸富集及所造成的局部环 境差异促成了点蚀的形成
金属的微生物腐蚀
链烃M>450,不受侵蚀 3. 水解基团 水解酶能分解含有可水解基团的主链
微生物腐蚀的防护
1. 化学改性 2.
改变聚合物的基本结构或取代基。优:内在性能 缺:有时效性
2. 抑制剂或杀菌剂 要求:材料无损,对人体无害,在各种环境下能
3.
维持较长时间
4.
选择:参照材料、微生物的种类以及杀菌期限
5. 3. 改善环境 改变环境使之 再生纤维素
化学改性纤维
适用于纤维与薄膜的制造 常用 生物降解薄膜 无纺布 发泡塑料 常用 纤维素酯 纤维素醚 纤维素缩醛化合

淀粉 缺点
热塑性很差 亲水性过强
改善手段 合成淀粉的衍生物
与其他高聚物混合 如 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、 聚苯乙烯、聚酯等
可降解高分子材料的研究
● 合成生物可降解高分子材料
微生物合成高分子材料 合成原理 通过用葡萄糖或淀粉对微生物进行喂养,是它在体内 吸收并发酵合成出两类高分子,一类是微生物多糖, 一类是微生物聚酯
化学合成生物可降解高分子材料 制备方法 采用能过被自然微生物吞食的有机小分子化合物,经 过新的化学合成技术将它们聚合成能过生物降解并与 天然高分子类似的高分子化合物
That's all Thank you!
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定义
微生物腐蚀是指在微生物生命活动参与下所发生的腐蚀过程。
作用方式
· 新陈代谢产物的腐蚀作用 · 生命活动影响电极反应的动力学过程 · 使金属所处环境发生改变,形成局部腐蚀电流 · 破坏金属表面的非金属覆盖层,破坏缓蚀剂的稳定性
嗜氧菌
铁细菌
微生物种类 (生存环境)
硫氧化菌
厌氧菌
硫酸盐还 原菌
·有氧无氧环境下都能生存,例如 硝酸盐还原菌
影响因素 1.生物膜的生长期。以SRB为例 2.介质中的元素 Fe c<50mg/L,SRB的存在对碳钢起保护作用 c>50mg/L,SRB加速碳钢的腐蚀 硫代硫酸盐 主要的点蚀因素 改变膜内pH值 通过酸化作用降低膜内pH值,构成腐蚀电池
金属的微生物腐蚀
● 微生物对不锈钢的腐蚀
需氧菌,铁、锰氧化菌
主要作用菌种 SRB 铁氧化菌 锰氧化菌 主要发生部位 焊接焊缝 热影响区 腐蚀作用机理 细菌联合作用下的腐蚀
有氧区 无氧区
参与促进腐蚀的四个方面 SRB
1.打破钝态层的稳定性。微生物的介入使得不锈钢电位上
升,超过临界点蚀电位
2.增加了Cl的攻击性。
3.代谢产物对钝化膜的侵蚀作用。(产酸细菌)
4.多种细菌共同作用。
可降解高分子材料的研究
可降解高分子材料的研究
● 天然生物可降解高分子
优点 自然界中的天然高分子资源丰富 自然分解的产物完全 无毒
缺点 大多不具热塑性 成型加工困难 耐水性差
改善手段 将其与化学试剂反应,合成生物可降解高分子材 料,掺混制成高分子合金 对其进行改性,使其具有可加工性
可降解高分子材料的研究
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