Impact de l 'environnement marin sur la formation du dépot calco-magnésien: rôle de la matière organique

En eau de mer, lors de l'application de la protection cathodique sur un acier au carbone, un dépôt calco-magnésien se forme à sa surface. Ce dépôt est un facteur important puisqu'il renforce l'effet protecteur de la protection cathodique en jouant le rôle de barrière de diffusion de l'oxygène. La compréhension de la formation de ce dépôt et de l'influence des différents paramètres physico-chimiques sur ses propriétés, est essentielle dans la recherche de l'amélioration des performances des systèmes de protection cathodique. L'objectif de cette étude est de déterminer le rôle de la concentration en matière organique sur la formation et les propriétés de ce dépôt. En eau de mer artificielle, les dépôts calco-magnésiens formés en présence de matière organique aux concentrations de l'océan ouvert et côtier, présentent des caractéristiques semblables. Une concentration excessive en matière organique, par rapport à ce qui peut être observable, inhibe la précipitation du carbonate de calcium et de l'hydroxyde de magnésium

Impact de l 'environnement marin sur la formation du dépot calco-magnésien: rôle de la matière organique

International audienceIn seawater, during the application of cathodic protection on carbon steel, a calcareous deposit built on its surface. This deposit formation is interesting because it contributes to the protective effect of cathodic protection; it is a barrier of oxygen diffusion. The understanding of deposit formation and the influence of various physical and chemical parameters on its properties is essential in the search for the improvement of the performances of the cathodic protection systems. The goal of this study is to determine the role of organic matter concentration on deposit formation and its properties. In artificial seawater, the calcareous deposits formed in presence of organic matter in opened and coastal ocean concentrations, present similar characteristics. An excessive organic matter concentration inhibits calcium carbonate and magnesium hydroxide precipitations.En eau de mer, lors de l'application de la protection cathodique sur un acier au carbone, un dépôt calco-magnésien se forme à sa surface. Ce dépôt est un facteur important puisqu'il renforce l'effet protecteur de la protection cathodique en jouant le rôle de barrière de diffusion de l'oxygène. La compréhension de la formation de ce dépôt et de l'influence des différents paramètres physico-chimiques sur ses propriétés, est essentielle dans la recherche de l'amélioration des performances des systèmes de protection cathodique. L'objectif de cette étude est de déterminer le rôle de la concentration en matière organique sur la formation et les propriétés de ce dépôt. En eau de mer artificielle, les dépôts calco-magnésiens formés en présence de matière organique aux concentrations de l'océan ouvert et côtier, présentent des caractéristiques semblables. Une concentration excessive en matière organique, par rapport à ce qui peut être observable, inhibe la précipitation du carbonate de calcium et de l'hydroxyde de magnésium

Influence de l’environnement marin sur la formation du dépôt calcomagnésien. Rôle du sulfate et du thiosulfate.

National audienc

Formation du dépôt calco-magnésien sous protection cathodique action des bactéries sulfurogènes naturelles

L’application de la protection cathodique, ainsi que la formation du dépôt calco- magnésien qui en résulte, sont actuellement bien définies mais uniquement en milieu marin exempt de bactéries, tel que l’océan ouvert. Les investigations en eau de mer naturelle, en présence de bactéries sulfurogènes, réalisées sur des longs termes (deux mois) sont quant à elles peu communes. L’évolution du dépôt calco-magnésien est principalement fonction de différents paramètres : le potentiel de protection cathodique, le temps d'application de celui-ci, le rapport Mg/Ca du milieu, sa charge microbienne et la présence de matière organique dissoute.En eau de mer artificielle, le dépôt présente des caractéristiques maintenant établies : ainsi, le magnésium apparaît uniquement pour des potentiels très cathodiques, rendant le pH favorable à sa précipitation. Quant au calcium, il peut précipiter à des pH plus faibles. Cependant, pour des raisons de cinétiques, le magnésium peut apparaître plus tôt.En eau de mer à faible pollution bactérienne, le magnésium apparaît pour des potentiels peu cathodiques dès –800 mV/ECS. Cependant, plus le temps d’application augmente (jusqu’à deux mois), plus la quantité de calcium augmente et recouvre le magnésium.En eau de mer ou la concentration bactérienne (au moins 108 Bactéries Sulfato et Thiosulfato Réductrices.ml-1) est importante, les caractéristiques du dépôt restent les mêmes. Seules la compacité et la densité du dépôt diffèrent : elles augmentent en présence de bactéries.Cette étude montre que la présence bactérienne et plus particulièrement les bactéries sulfurogènes, la composition chimique de l’eau de mer et la concentration en oxygène dissous, sont des facteurs influençant plus ou moins la formation et l’évolution du dépôt calco-magnésien

Influence des bactéries sulfurogènes naturelles sur la formation du dépôt calco-magnésien

International audienceThe application of the cathodic protection, as well as the formation of the Ca, Mg deposit that results, are currently very defined but solely in marine environment exempt of bacteria, as the open ocean. The investigation in natural sea water, in presence of sulphogenic bacteria, achieved on long terms (two months) are infrequent. The calcareous deposit evolution is mainly function of different paramètres : the cathodic protective potential, the application time of this one, the yield Mg/Ca of the middle, its microbial load and the organic matter presence dissolved.In artificial sea water, the deposit now presents some features known, so magnesium appears solely for very cathodic potentials, returning the pH favorable to its precipitation. As for the calcium, it can be formed down to weaker pH. However, for kinetics reasons, magnesium can appear earlier.In sea water to weak bacterial pollution, magnesium appears little for potentials cathodic since –800 mV/ECS. However, more the application time increases (until two months) more the quantity of calcium increases and cover magnesium.In sea water where the bacterial concentration (at least 108 Bacteria reducing sulphate and thiosulphate.ml-1) is important, the features of the deposit remain the same. Only the compactness and the density of the deposit are different : they increase in presence of bacteria.This survey shows that : the bacterial presence and more especially the bacteria sulfurogènes, the chemical composition of the sea water and the concentration in dissolved oxygen, are factors influencing the formation and the evolution of the deposit calcareous more or less.L’application de la protection cathodique, ainsi que la formation du dépôt calco- magnésien qui en résulte, sont actuellement bien définies mais uniquement en milieu marin exempt de bactéries, tel que l’océan ouvert. Les investigations en eau de mer naturelle, en présence de bactéries sulfurogènes, réalisées sur des longs termes (deux mois) sont quant à elles peu communes. L’évolution du dépôt calco-magnésien est principalement fonction de différents paramètres : le potentiel de protection cathodique, le temps d'application de celui-ci, le rapport Mg/Ca du milieu, sa charge microbienne et la présence de matière organique dissoute.En eau de mer artificielle, le dépôt présente des caractéristiques maintenant établies : ainsi, le magnésium apparaît uniquement pour des potentiels très cathodiques, rendant le pH favorable à sa précipitation. Quant au calcium, il peut précipiter à des pH plus faibles. Cependant, pour des raisons de cinétiques, le magnésium peut apparaître plus tôt.En eau de mer à faible pollution bactérienne, le magnésium apparaît pour des potentiels peu cathodiques dès –800 mV/ECS. Cependant, plus le temps d’application augmente (jusqu’à deux mois), plus la quantité de calcium augmente et recouvre le magnésium.En eau de mer ou la concentration bactérienne (au moins 108 Bactéries Sulfato et Thiosulfato Réductrices.ml-1) est importante, les caractéristiques du dépôt restent les mêmes. Seules la compacité et la densité du dépôt diffèrent : elles augmentent en présence de bactéries.Cette étude montre que la présence bactérienne et plus particulièrement les bactéries sulfurogènes, la composition chimique de l’eau de mer et la concentration en oxygène dissous, sont des facteurs influençant plus ou moins la formation et l’évolution du dépôt calco-magnésien

Comportement d’aciers inoxydables en eaux naturelles

International audienceBehaviour of stainless steels immersed in natural waters: Electrochemistry and bacterial adhesion. The free corrosion potential of a stainless steel immersed in natural seawater rises quickly until it reaches values ranging between +100 and +350 mV/SCE, which increases the risk of initiation of pitting corrosion. According to litterature this phenomenon also occurs in fresh waters. The aim of this study is to confirm or to invalidate this trend; the electrochemical behaviour of samples of stainless steels immersed in river water and the influence of the biofilm formed on the surface of the samples are studied. The free corrosion potentials of three different stainless steels (S30403 or AISI 304L, S31603 or AISI 316L, S31254 or 254SMO) have been measured continuously during their immersion in the Seine river. SEM observations of the samples surface show the presence of a biofilm on the three kinds of stainless steel. The free corrosion potentials increase and end up between +100 and +300 mV/SCE. This increase is not immediate, the latency time being around 20 days. This could be related to an effect of the low temperature of the water during the immersion (8-10 °C) and/or to an effect of the Total Organic Carbon (TOC), which would limit the growth rate of the biofilm, hence its influence on the evolution of the free corrosion potential.Un acier inoxydable immergé dans de l'eau de mer naturelle voit son potentiel de corrosion libre Ecorr augmenter rapidement jusqu'à atteindre des valeurs comprises entre +100 et +350 mV/ECS, ce qui augmente le risque d'initiation de la corrosion par piqûres. D'après la littérature, il semblerait que le même phénomène ait lieu en eaux douces naturelles. Le but de cette étude est de confirmer ou infirmer cette tendance en étudiant le comportement électrochimique d'échantillons d'aciers inoxydables immergés dans une eau de rivière et en examinant l'influence du biofilm formé sur la surface de l'acier inoxydable. Pour cela, un suivi du potentiel de corrosion libre d'échantillons d'aciers inoxydables S30403 (AISI 304L), S31603 (AISI 316L) et S31254 (254SMO) a été effectué durant leur immersion dans la Seine. Des observations de la surface des échantillons ont été pratiquées au MEB et ont montré la présence d'un biofilm sur les trois nuances d'acier inoxydable. L'augmentation du potentiel de corrosion libre a bien eu lieu et a atteint les mêmes valeurs que celles de la littérature (entre +100 et +300 mV/ECS). Par contre, cette augmentation n'est apparue qu'après un temps de latence d'environ 20 jours. L'explication de ce retard peut provenir de la faible température de l'eau (8-10 °C) et de sa faible teneur en carbone organique total (COT) qui limiteraient la vitesse de développement du biofilm et donc son impact sur l'évolution de Ecorr

Electrochemical behavior of metallic materials used in seawater—interactions between glucose oxidase and passive layers

International audienceSix materials (stainless steel, nickel-base alloy, titanium, chromium, nickel and admiralty brass) are tested in chemical and biochemical synthetic seawaters. The biochemical seawater contains enzymes catalyzing oxidation of glucose (glucose oxidase), simulating the action of natural biofilms. The evolutions of free corrosion potential (Ecor) versus time, and of cathodic and anodic reactions are compared with those obtained in natural seawater. Then, electrochemical behavior is related to semi-conducting properties of passive films. When glucose oxidase is present, increase of Ecor versus time is only reported for materials presenting a n-type semi-conductor passive film, and whose cathodic reaction current is increased. On the contrary, when passive layers are p-type semi-conductors, cathodic and anodic reactions are increased, and lead to a global Ecor constant with time of immersion. It appears that interaction between bacteria, medium and materials includes evolution of semi-conducting properties of passive layers