Etude électrochimique des mécanismes de la biocorrosion à l'interface de l’acier au carbone en présence de bactéries ferri-réductrices et hydrogénotrophes dans le contexte de stockage des déchets nucléaires PDF Download
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Author: Rebecca Leite de Souza Moreira Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 143
Book Description
La sûreté du stockage de déchets nucléaires est un sujet de préoccupation majeure. Il est prévu de stocker les déchets de haute activité pendant des millions d’années dans des conteneurs métalliques enfouis dans des formations argileuses à une profondeur de 500 m. La resaturation du milieu va entraîner l’arrivée d’eau au contact du colis provoquant la corrosion des matériaux métalliques en milieu anoxique, avec production d’hydrogène et de produits de corrosion comme des oxydes de fer III. Cette production d’hydrogène représentera une nouvelle source énergétique pour le développement bactérien. La croissance des biofilms bactériennes dans l’environnement des conteneurs en acier carbone pourrait contribuer à la biocorrosion. L’objectif de cette étude était de caractériser les interfaces électrochimiques afin de comprendre les mécanismes de la biocorrosion de l’acier au carbone mis en jeu en présence de Shewanella oneideinsis, une bactérie ferri-réductrice et hydrogénotrophe. Pendant cette étude les oxydes de fer III et l’hydrogène formés à partir de la corrosion anaérobie ont été utilisés comme donneur et accepteur d’électrons respectivement pour le métabolisme bactérien. Le taux de consommation d’hydrogène a été estimé à l’aide de la technique de microscopie électrochimique à balayage. Enfin, l’influence de la génération locale d’hydrogène a été évaluée par chronoampérométrie. Finalement, le mécanisme de la corrosion généralisée a été mis en évidence à partir des techniques d’impédance globale et locale.
Author: Rebecca Leite de Souza Moreira Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 143
Book Description
La sûreté du stockage de déchets nucléaires est un sujet de préoccupation majeure. Il est prévu de stocker les déchets de haute activité pendant des millions d’années dans des conteneurs métalliques enfouis dans des formations argileuses à une profondeur de 500 m. La resaturation du milieu va entraîner l’arrivée d’eau au contact du colis provoquant la corrosion des matériaux métalliques en milieu anoxique, avec production d’hydrogène et de produits de corrosion comme des oxydes de fer III. Cette production d’hydrogène représentera une nouvelle source énergétique pour le développement bactérien. La croissance des biofilms bactériennes dans l’environnement des conteneurs en acier carbone pourrait contribuer à la biocorrosion. L’objectif de cette étude était de caractériser les interfaces électrochimiques afin de comprendre les mécanismes de la biocorrosion de l’acier au carbone mis en jeu en présence de Shewanella oneideinsis, une bactérie ferri-réductrice et hydrogénotrophe. Pendant cette étude les oxydes de fer III et l’hydrogène formés à partir de la corrosion anaérobie ont été utilisés comme donneur et accepteur d’électrons respectivement pour le métabolisme bactérien. Le taux de consommation d’hydrogène a été estimé à l’aide de la technique de microscopie électrochimique à balayage. Enfin, l’influence de la génération locale d’hydrogène a été évaluée par chronoampérométrie. Finalement, le mécanisme de la corrosion généralisée a été mis en évidence à partir des techniques d’impédance globale et locale.
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Les bactéries sulfato-réductrices (BSR) sont impliquées dans la plupart des cas de corrosion biologique. Elles sont difficiles à éliminer car elles s'incrustent sous les dépôts. Le mécanisme de corrosion généralement admis est celui de la dépolarisation cathodique mais plusieurs mécanismes interfèrent probablement. A l'aide de méthodes électrochimiques (tracé de courbes de polarisation, mesure du potentiel et de la résistance de polarisation de l'acier), nous avons étudié ce mécannisme de corrosion. Les BSR réduisent les sulfates présents dans le milieu (accepteurs d'électrons) en sulfures en utilisant des composés organiques comme donneurs d'électrons. Nous avons montré que les métabolites bactériens (sulfures et CO2) sont à l'origine de la corrosion de l'acier. Dans un premier temps, il y a adsorption des ions HS renforcée par les carbonates, puis la rupture du film de passivation ainsi formé crée un couple entre les zones de métal mises à nu et la couche passive. Mais, dans ce cas, la reppassivation de ces zones de corrosion localisée est impossible. De ce fait, pour lutter efficacement contre la corrosion de l'acier par les BSR, il faut associer bactéricides et inhibiteurs de corrosion. Nous avons donc testé les performances de certains biocides fréquemment utilisés (glutaraldéhyde, isothiazolones) : ils sont efficaces vis à vis des BSR, mais ne neutralisent pas les effets des métabolites corrosifs. Par contre, des ammoniums quaternaires tels que le bromure de cétyltriméthylammonium et le chlorure de cétylpyridinium allient les deux rôles de bactéricide et d'inhibiteur de corrosion.
Author: Rebecca Leite de Souza Moreira
Author: Rebecca Leite de Souza Moreira
Author: Catherine Gaboriau-Soubrier