خوردگی میکروبی
باکتری‌های تأثیرگذار در خوردگی میکروبی

یکی از باورهای غلط در مورد MIC نسبت دادن منبع اصلی مشکلات به باکتری Desulfovibrio desulfuricans به عنوان یک باکتری احیاکننده سولفات، است. در حالی که باکتری‌های زیادی در وجود این مشکل نقش دارند. یکی از دلایل این باور غلط شروع موضوع MIC با پرداختن به باکتری‌های احیاکننده سولفات است و البته بدیهی است که در مورد پرداختن به نقش این باکتری‌ها اغراق شده‌است. به نقل از سانچز دل جونکو و سایرین، به نظر می‌رسد که منبع این "افسانه SRB" با تحقیق هامیلتون که به MIC به عنوان "مهم‌ترین مسئله مربوط به باکتری‌های کاهنده سولفات" می‌پرداخت آغاز گردید. قطعاً، نقش SRB مورد اغراق قرار گرفته‌است. کامریتسکی متوجه شد که MIC فولاد بدون لکه ۳۰۴ در آب با کلرید پایین (کمتر از 100 ppm) می‌تواند توسط باکتری‌هایی از قبیل باکتری‌های اکسیدکننده آهن (کاهش توانایی بالقوه ایجاد حفره)، باکتری‌های اکسیدکننده منگنز (تأثیر بهبوددهنده) و باکتری‌های کاهنده سولفات (تأثیرات استحکام حفره‌ها) روی داده باشند. کریچلی، جواهردشتی، بیچ و سایرین و به‌طور کامل تر، جونز و امی لیست جزئی تری از باکتری‌هایی ارائه می‌دهند که ممکن است در فرایند فرسایندگی نقش داشته باشند که در این میان، SRB تنها یکی از این گروه‌ها هستند.
در واقع، در طبیعت چیزی تحت عنوان محیط کشت خالص از این باکتری‌ها وجود ندارد و لذا ممکن است تصویری تقربیا پیچیده از تمامی واکنش‌های باکتریایی احتمالی که ممکن است به‌طور هم‌زمان و به صورت توالی روی دهند، داشته باشیم.
دو گستره از باکتری‌ها بیشترین نقش را در MIC دارند: باکتری‌های مشهور کاهنده سولفات (SRB) و باکتری‌های نسبتاً گمنام کاهنده آهن (IRB)
باکتری‌های احیاکننده سولفات:
باکتری‌های احیاکننده سولفات انرژی مورد نیاز خود را از مواد مغذی آلی بدست می‌آورند. آن‌ها بی‌هوازی هستند. به عبارت دیگر، آن‌ها برای رشد و فعالیت خود نیازی به اکسیژن ندارند، و برای رشد از یک جایگزین به نام سولفات استفاده می‌کند.
باکتری‌ها SRB قابلیت رشد در محدوده pHهای ۰/۴ تا ۵/۹ را دارند، هم چنین گزارش شده که این باکتری قابلیت رشد تا فشار ۵۰۰ اتمسفر را دارد. (۵۸)
موجودات میکروسکوپی
معمولاً مو جودات میکروسکوپی بر حسب توانایی آن‌ها برای رشد در حضور یا عدم حضور اکسیژن طبقه‌بندی می‌شوند. موجوداتی را که در فرایند سوخت وساز خود نیاز به اکسیژن دارند هوازی می‌نامند، این‌ها فقط در محیط‌های مغذی حاوی اکسیژن حل شده رشد می‌کنند. دسته دیگر بی‌هوازی هستند، یعنی بهترین شرایط برای رشد آن‌ها محیط‌های با اکسیژن کم یا بدون اکسیژن می‌باشد.
اگر چه تشدید خوردگی به وسیله موجودات میکروسکوپی خیلی متداول است، تحقیقات جامع کمی برای مشخص کردن این موجودات ومکانسیم دقیق کار آن‌ها صورت گرفته‌است.
باکتری‌های بی هوازی
احتمالاً مهم‌ترین باکتری بی‌هوازی که بر رفتار خوردگی لوله‌ها وتجهیزات فولادی دیگری که در زیر زمین قرار دارند تأثیر می‌گذارد، انواع احیاکننده سولفات (دی سولفوریکن) می‌باشند. این باکتری‌ها بر طبق واکنش شماتیکی زیر سولفات را به سولفید احیا می‌کنند:
SO4-2 + 4H2 → S-2 + 4H2O
منبع هیدروژن واکنش یادشده، هیدروژن آزاد شده موقع انجام واکنش خوردگی یا هیدروژن مشتق شده از سلولز، شکر یا محصولات آلی دیگری که در خاک وجود دارند می‌باشند.
باکتری‌های احیاکننده سولفات تحت شرایط بی‌هوازی مثل خاک رس مرطوب، لجن‌ها و باتلاق‌ها خیلی متداول هستند. وجود یون سولفید به شدت بر واکنش‌های کاتدی و آندی که روی سطح آهن اتفق می‌افتد تأثیر می‌گذارد. سولفید باعث مختل شدن واکنش‌های کاتدی، مخصوصاً واکنش آزاد شدن هیدروژن و تشدید انحلال آندی می‌شود. در اکثر شرایط، تشدید انحلال آندی که منجر به افزایش خوردگی می‌شود، مهم‌ترین تأثیر می‌باشد. واکنش مذکور نشان می‌دهد که در حضور باکتری‌های احیاکننده سولفات محصول خوردگی سولفید آهن است و موقعی که در تماس با یون فرو و یون‌های سولفید قرار داشته باشد، راسب می‌گردد.
باکتری‌های هوازی
باکتری هوازی اکیدکننده گوگرد مثل تیوباسیلوس تیواکسیدان‌ها قادرند گوگرد یا ترکیبات گوگردی را بر طبق واکنش زیر به اسید سولفوریک اکسید نمایند.
2S + 3O2 + 2H2O → 2H2SO4
بهترین محیط برای زندگی این موجودات محیط‌های با pH کم می‌باشد و می‌توانند به صورت موضعی اسید سولفوریک با غلظت تا %۵ وزنی تولید نمایند. بدین ترتیب، باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد قادرند شرایط بسیار خورنده ایجاد نمایند. این اجزائ برای زنده ماندن نیاز به گوگرد داشته و در میادین نفتی، در اطراف و در داخل سیسنم لوله کشی فاضلاب که حاوی مواد آلی گوگرد دار می‌باشند وجود دارند. در مورد خطوط فاضلاب، باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد باعث خوردگی سریع لوله‌های سیمانی می‌شوند.
باکتری‌های احیاکننده سولفات و اکسیدکننده گوگرد می‌توانند با تغییر شرایط خاک به‌طور دوره‌ای عمل نمایند. بدین ترتیب که باکتری‌های احیاکننده سولفات در فصل‌های بارندگی کهخاک مرطوب است و هوای آن خارج می‌شود به سرعت رشد کنند، و باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد در فصل‌های خشک که هوا به داخل خاک نفوذ می‌کند رشد کنند. در بعضی مناطق این تغییرات دوره باعث وارد آمدن خسارات فراوانی به خطوط لوله‌های فولادی زیر زمینی می‌شود. هم چنین واضح است که حضور موجودات میکروسکوپی شرایط اختلاف هوا را در خاک‌ها تشدید می‌کنند.
انواع دیگر موجودات میکروسکوپی
موجودات میکروسکپی دیگری نیز وجود دارند که به‌طور مستقیم یا غیر مستقیم بر رفتار خوردگی فلزات تأثیر می‌گذارند و هنوز عمیقاً مطالعه نشده‌اند. مثلاً چندین نوع باکتری وجود دارند که از هیدروکربن‌ها تغذیه می‌کنند؛ و باعث خراب شدن پوشش‌های قیری لوله‌ها می‌شوند. باکتری آهن گروهی از موجودات میکرویکوپی هستند که آهن فرو را از محلول جذب نموده و آن را به صورت هیدروکسید فرو یا فریک ورقه‌ای در اطراف دیواره‌های سلول خود راسب می‌کنند. رشد باکتری آهن غالباً باعث ایجاد تاول‌هایی روی سطح فولاد شده که منجر به خوردگی شیاری می‌شود. بعضی باکتری‌ها قادرند آمونیاک را به اسید نیتریک اکسید نمایند. اسید نیتریک رقیق باعث خوردگی آهن و اکثر فلزات دیگر می‌شود. لکن در اکثر خاک‌ها مقدار آمونیاک آنقدر بالا نیست که باعث تجمع قابل ملاحظه اسید نیتریک شود؛ ولی این باکتری‌ها در محل‌هایی که از کودهای شیمیا یی آمونیاکی به‌طور وسیعی استفاده شده و در زیر این مزارع خطوط لوله قرار دارند ممکن است مهم باشند. بالاخره اکثر باکتری‌ها دی اکسید کربن نیز تولید می‌کنند، که می‌تواند اسید کربنیک تشکیل داده و خوردگی را افزایش دهد.