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硫酸盐还原菌对海洋腐蚀行为的影响

匡飞  
【摘要】: 本文通过使用多参数水质分析仪、循环伏安法、电化学阻抗法等测试手段研究了硫酸盐还原菌生长过程中硫酸盐还原菌数量、环境参数和碳钢腐蚀行为三者之间的关系;建立了一种有效的快速检测硫酸盐还原菌数量的方法并研究了其检测的机制;研究了硫酸盐还原菌对阴极氧还原反应的影响。 研究发现,硫酸盐还原菌生长过程对介质化学状态影响主要为在硫酸盐还原菌的新陈代谢过程作用下,硫离子浓度在增殖期快速增加,并在衰亡期和残余期保持不变,体系的还原性也与硫离子浓度同步变化。该介质中碳钢腐蚀行为与活性硫酸盐还原菌并无直接关系,主要取决于体系氧化还原性能。即在硫酸盐还原菌增殖期增强了阳极过程与腐蚀速度,并在硫酸盐还原菌衰亡期和残余期保持不变。 采用测定银电极的电极电位的方法可以检测体系中硫酸盐还原菌的数量,检测范围为50~10000ml-1,检测时间为2~3分钟。硫酸盐还原菌的吸附及其代谢生成硫离子的过程是导致银电极电位负移的原因。 在氧气饱和的3.5% NaCl溶液中,玻碳电极的阴极氧还原反应包括氧气一电子还原为超氧离子、氧气二电子还原为过氧化氢以及过氧化氢二电子还原为水分子三个步骤。硫酸盐还原菌催化了第一步和第二步反应中间产物超氧离子和过氧化氢的分解,从而使得阴极氧还原反应电流加大。


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