Estudio Experimental de Corrosión en Metales de Uso Industrial por Desulfovibrio desulfuricans

Abstract

El desarrollo alcanzado por la humanidad desde la Revolución Industrial hasta hoy exige a la industria mundial, procesos que sean eficientes en el uso de materias primas y metales que sean confiables de acuerdo a los requerimientos de cada aplicación industrial. Es aquí, entonces, en donde el conocimiento sobre la corrosión y particularmente la corrosión mediada por microorganismos juega un papel fundamental para poder generar alternativas de mitigación y prevención de la corrosión, que permitan aminorar las millonarias pérdidas económicas que año a año aquejan a las industrias. En el presente trabajo se realiza un estudio experimental de corrosión en diversos tipos de acero, los cuales son incubados a tres tiempos distintos en un reactor anaeróbico con un cultivo de bacterias sulfato reductoras autotróficas Desulfovibrio desulfuricans, siendo el objetivo del trabajo poder simular una corrosión mediada por microorganismos, junto con cuantificarla indirectamente a través del área cubierta por bacterias en la superficie de las muestras. Posterior a la incubación, las placas metálicas son analizadas mediante Microscopía Electrónica de Barrido, para poder visualizar las bacterias y el daño sobre la superficie. El área cubierta por bacterias en cada una de las muestras fue calculada con un programa para contar pixeles, el cual discrimina a partir de las diferencias de color de las áreas seleccionadas entregando un porcentaje de área cubierta con respecto al área total. Los principales resultados de este trabajo fueron los siguientes: se pudo simular con éxito una corrosión mediada por bacterias ya que fue posible observar daño en la superficie de los metales a partir del menor tiempo de incubación. Por otra parte, se observó una heterogeneidad de bacterias sobre la superficie, luego, el cultivo empleado no corresponde solamente a Desulfovibrio desulfuricans. Los aceros inoxidables AISI 316L, AISI 420 y el fierro fundido ASTM A536, fueron las muestras con menor superficie cubierta por bacterias, mientras que el acero al carbón AISI 1020 y el acero estructural AISI A36 fueron las muestras con mayor cantidad de bacterias depositadas en su superficie. Se ajustaron cinéticas de poblamiento de superficie por bacterias para cada una de las muestras, excepto para el acero inoxidable AISI 316L por tener un extraño comportamiento de cubrimiento en el tiempo. Se obtuvieron cinéticas de primer orden para los siguientes metales: Fierro fundido (vel. inicial de poblamiento de superficie observada, -0,039 [d-1]), SAE 4340 (vel.inicial de poblamiento de superficie observada, -0,043 [d-1]); y cinéticas de segundo orden para los siguientes metales: AISI 420 (vel. inicial de poblamiento de superficie observada, -3×10-6 [mm-2d-1]), AISI 1020 (vel. inicial de poblamiento de superficie observada, -8×10-6 [mm-2d-1]) y A36 (vel. inicial de poblamiento de superficie observada, -8×10-6[mm-2d-1]).