Ferobacterii
Această intrare sau secțiune despre fiziologie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Bacteriile fierului ( bacteriile fierului fixator) sunt un grup de microorganisme aerobe care obțin carbon din dioxid de carbon (CO 2) și derivă energia pentru metabolismul lor prin „ oxidarea , din cauza enzimatică , a fierului din starea feroasă (Fe 2 + ) la cea în stare ferică (Fe 3+ ).
Aceste bacterii accelerează reacția care apare în mod natural între oxigen și ionii feroși prezenți în apă sau pe suprafața țevilor metalice, captând energia eliberată de procesul de oxidare și folosind-o pentru propriul metabolism:
- 4Fe (OH) 2 + 2H 2 O + O 2 → 4Fe (OH) 3
Ionul feric formează un compus foarte insolubil , hidroxid de fier (Fe (OH) 3 ) care precipită în apă.
Ferrobacteriile pot oxida, de asemenea, manganul atunci când este prezent în concentrații mari și cu o stare oxidativă scăzută.
Habitatul lor natural este solul și apele de suprafață și de adâncime.
În apă, deoarece fierul feros se găsește în principal în medii anaerobe , aceste bacterii proliferează acolo unde apele aerobe se amestecă cu cele anaerobe.
Clasificare
Ferobacteriile propriu-zise au fost recent clasificate în trei grupe generale:
- Siderocapsaceae - forme unicelulare (non-filamentoase) reprezentate de genul Siderocapsa (de asemenea Naumaniella, Siderococcus);
- Chlamydobacteroaceae (bacterii filamentoase) reprezentate de genurile Crenothrix și Sphaerotilus (de asemenea, Leptothrix, Clonothrix, Toxothrix);
- Gallionellaceae (bacterii pedunculate) reprezentate de genul Gallionella .
Thiobacillus ferrooxidans face, de asemenea, parte din ferobacterii .
Gallionella
Este o bacterie gram negativă strict aerobă.
Se prezintă sub forma unei benzi de până la 200 µm lungime și până la 2 µm lățime.
Banda este alcătuită dintr-o substanță mucilaginoasă care are funcția de fixare a oxidului de fier.
Temperatura optimă pentru creștere este între 8 și 16 ° C.
Este o bacterie strict autotrofă care crește la niveluri scăzute de oxigen în timp ce este inhibată de concentrații mari de oxigen.
Crește în medii cu pH aproape de neutru și cu concentrații scăzute de carbon organic dizolvat.
Habitatul său este apele bogate în săruri de fier. Gallionella poate fi:
- furruginea;
- minor;
- major;
- cornelian.
Deteriora
Chiar dacă nu sunt periculoase pentru sănătate, ferobacteriile sunt semnificativ dăunătoare deoarece atacă țevile.
De fapt, prezența acestor bacterii în apă, deoarece hidroxidul feric hidratat produs de metabolismul lor este insolubil și foarte voluminos (deoarece conține cantități mari de apă), aceasta precipită pe secrețiile lor mucilaginoase ( biofouling ) de culoare maro, care prin creșterea interiorul conductelor reduce secțiunea.
În plus, prezența lor determină formarea de apă roșiatică cu gust și miros neplăcut.
Prezența ferobacteriilor în puțuri poate provoca daune sistemului de ridicare a apei și poate reduce debitul emis.
Pentru a elimina ferobacteriile din apă (atât pentru băut cât și pentru irigare), se folosește adesea clorul (ca agent dezinfectant și oxidant) și mai precis hipocloritul de sodiu, care este mai puțin costisitor și mai ușor de utilizat decât gazul clor.
Clorul, pe lângă efectul bactericid, cu acțiunea sa oxidantă transformă ionul feros în feric eliminând astfel sursa de întreținere a ferobacteriilor.
Coroziune
Aceste bacterii, pe lângă formarea incrustărilor, pot declanșa și coroziunea produselor din oțel (de exemplu, țevi ).
Mecanismul de coroziune este după cum urmează.
Ca urmare a unei oxigenări diferite a pereților metalici, se formează celule de aerare diferențiale și între acestea se declanșează procesul coroziv conform următoarei scheme:
suprafața metalică ușor oxigenată devine anodică și, prin urmare, locul procesului de dizolvare; fierul trece în soluție, dând ionului Fe ++ apei sau vălului de umiditate și eliberând în același timp electroni:
- 2Fe → 2Fe ++ + 4e -
electronii eliberați de atomii de fier de la anod migrează prin metal ( circuit electronic ) către catodul reprezentat de zona cea mai oxigenată, unde reacționează cu ionii de hidrogen H + proveniți din circuitul ionic :
- 4H + + 4e - → 2H 2
- 2H 2 + O 2 → 2H 2 O
În zona anodică ferobacteriile oxidează ionul feros în ion feric cu formarea oxidului feric hidratat (care constituie chimic rugina ) și folosind energia produsă pentru metabolismul lor.
Rugina apare ca un produs spongios cu aderență labilă pe metal la anod, prin urmare acțiunea sa de protecție ( pasivare ) nu este suficientă pentru a inhiba sau opri procesul biocoroziv.
În apa potabilă ferobacteriile sunt capabile să concentreze ionul clorură provocând depozite concentrate de cloruri ferice și mangan.
Aceste depozite, fiind parțial disociate, acționează ca acid clorhidric diluat, efectuând o acțiune corozivă suplimentară a metalelor.
Indicatori posibili
Prezența ferobacteriilor în apă poate fi identificată prin următorii indicatori:
- de apă (galben / portocaliu / roșu / maro ruginit)
- miros neplăcut (castravete-păcură-nămol)
Elemente conexe
| Controlul autorității | LCCN ( EN ) sh85068176 |
|---|
