Effet de différentes substances organiques sur les processus de corrosion des aciers

La formation d’une couche de rouille sur acier implique différentes étapes, dont l’oxydation de Fe(0) en Fe(II) puis celle de Fe(II) en Fe(III), la rouille étant un mélange complexe constitué pour l’essentiel d’oxyhydroxydes ferriques. La seconde étape peut elle-même se subdiviser, notamment lorsqu’un composé à valence mixte Fe(II)-Fe(III) de type rouille verte est impliqué dans le processus. Ces hydroxysels Fe(II)-Fe(III) sont susceptibles de se former dans un ensemble très varié de milieux et de conditions. Les interactions entre les microorganismes et les processus de corrosion impliquent entre autres les effets de différentes substances organiques sur les mécanismes de formation de la rouille. Les premiers travaux relatifs aux interactions entre les bactéries sulfato-réductrices et la rouille verte sulfatée ont montré que les substances présentes dans le milieu de culture bactérien influaient sur les mécanismes de formation et transformation de ce composé. Dans la plupart de ces milieux, les lactates sont utilisés comme source d’électrons et de carbone. Nous avons repris ces expériences en ajoutant au milieu de préparation habituelle de la rouille verte sulfatée de faibles quantités de lactate de fer(II). Les résultats indiquent que ces ions sont responsables d’une partie des effets observés en milieu de culture bactérien. En particulier, ils modifient le produit de l’oxydation de la rouille verte sulfatée, la ferrihydrite étant obtenue en lieu et place de la lépidocrocite γ-FeOOH. Nous avons également appliqué la méthode utilisée pour la synthèse de la rouille verte sulfatée afin de préparer la variété formiatée. Les analyses effectuées par spectroscopie Raman et diffraction des rayons X confirment la possibilité d’obtenir un tel composé. Nous avons en parallèle étudié le comportement d’un acier non allié dans des solutions de différentes concentrations en formiate de sodium, à savoir 10–1 mol L–1, 10–2 mol L–1 et 10–3 mol L–1. Les courbes de polarisation obtenues présentent un palier de passivation pour la concentration en formiate la plus élevée alors que dans le même domaine de potentiel le métal se corrode lorsque la concentration est plus faible

Role of sulphate ions on the formation of calcareous deposits on steel in artificial seawater; the formation of Green Rust compounds during cathodic protection

Cathodic protection of steel in seawater could be optimized by taking into account the calcareous deposits forming on the steel surface. The aim of this work was to study the influence of sulphate ions on the kinetics and mechanisms of formation of these deposits. The experiments were performed at 20 °C, with an applied potential of −1.0 V/saturated calomel electrode (SCE), in artificial seawater-like solutions with various SO42− concentrations. The deposition was monitored by chronoamperometry and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Micro-Raman analyses were performed in situ in a specific electrochemical cell to identify the solids forming on the steel surface. It could be demonstrated that sulphate ions had an important effect on the formation of both Ca(II)- and Mg(II)-containing phases. In the solution enriched with sulphate ions, the deposition of CaCO3 was almost totally inhibited. Experiments performed in Ca2+-free solutions demonstrated that the Mg-based deposit was, in contrast, favoured by the increase of the sulphate concentration. In situ Raman spectra of the solid forming at the early stages of the cathodic protection proved to be characteristic of Green Rusts (GRs). This compound was favoured by the presence of Ca2+ and/or Mg2+ cations, and is more likely a GR-like M(II)-Fe(III) hydroxysulphate, with M = Fe, Mg and Ca

Characterization of calcareous deposits in artificial seawater by impedance techniques

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