Металл микробам по зубам

Распространенное мнение, что металлы не боятся бактерий, ошибочно. Это еще раз подтвердило исследование, проведенное учеными из Венского технологического университета и Института испытаний и исследования материалов (Австрия).

Авторы работы задались вопросом, почему некоторые металлические конструкции из нержавеющих сталей, которые обычно хорошо «переносят» воду (например, речную) и не подвержены в ней таким опасным видам коррозионных разрушений, как питтинг (глубокое «точечное» поражение металла) и щелевая коррозия (активное разрушение металла в щели), неожиданно начинают в ней активно корродировать.

Виновниками оказались бактерии и другие организмы, способствующие осаждению на поверхности стали твердых оксидов и гидроксидов марганца, что приводит к так называемому «разблагораживанию» металла. Это явление заключается в смещении электрохимического потенциала стали к более положительным значениям. В результате резко возрастает склонность металла к питтинговой и щелевой коррозии. Эти виды коррозии всегда протекают в присутствии ионов хлора. В «обычной» воде его концентрации недостаточно для инициации опасного коррозионного разрушения. Однако в присутствии высших оксидов марганца даже незначительное содержание ионов хлора оказывается критическим (что и происходит при разблагораживании металла). Кроме того выяснилось, что биопленка, присутствующая на поверхности стали, создает благоприятные условия для развития щелевой коррозии.

Источником ионов марганца для микроорганизмов служит вода. Обычно, ионы марганца, растворенные в воде, окисляются кислородом с образованием оксидов крайне медленно, «биологическое» окисление напротив, протекает очень быстро. Замечено, что к такому окислению марганца способны многие микроорганизмы и даже некоторые водоросли и грибы.

Как показали предварительные исследования, подобные опасные процессы в присутствии микроорганизмов могут развиваться не только на нержавеющей стали, но и на сплавах титана, бронзах и других металлах, склонных к локальным видам разрушения. А вот, например, на углеродистой стали, не подверженной локальным видам коррозии, напротив, биопленки оказываются защитным барьером от окружающей агрессивной среды.