Corrosion localisée des aciers au carbone induite par des bactéries sulfato-réductrices. Développement d'un capteur spécifique.

this work concerns the microbiologically influenced corrosion of carbon steels in salineanaerobic media (3% of NaCl) containing sulfato-reducing bacteria (Desulfovibrio gabonensis, DSM10636).In these media, extreme localised corrosion occurs by pitting under the biofilm covering the metallicsubstrate. A sensor with concentric electrodes was designed to initiate the phenomenon ofbiocorrosion, recreating the favourable conditions for growth of a corrosion pit, and then measuringthe corrosion current maintained by bacterial activity.The pit initiation was achieved through either of two methods. The electrochemical conditioninginvolved driving the potential difference between inner and outer electrodes to values corresponding toa galvanic corrosion that can be maintained by the bacterial metabolism. The mechanical processinvolved removal of a portion of the biofilm by scratching, yielding galvanic potential differencesequivalent to that found by the conditioning technique. This protocol was found to be applicable to abiocorrosion study on industrial site for the monitoring of the metallic structures deterioration (patentEN 00/06114, May 2000).Thereafter, a fundamental application uses the biocorrosion sensor for Electrochemical ImpedanceSpectroscopy (EIS), Electrochemical Noise Analysis (ENA) and current density cartography by themeans of micro-electrodes. Thus, the EIS technique reveals the importance of the FeS corrosionproducts for initiation of biocorrosion start on carbon steel. In addition, depending on the method usedto create a pit, the ENA gives rise to supplementary processes (gaseous release) disturbing thebiocorrosion detection. The beginning of a biocorrosion process on a clean surface surrounded withbiofilm was confirmed by the current density cartography.These different results establish the sensor with concentric electrodes as an indispensable tool forbiocorrosion studies, both in the laboratory and on industrial sites.ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre de l’étude de la corrosion influencéemicrobiologiquement des aciers au carbone et plus particulièrement dans le cas de milieux anaérobiessalins (3% de NaCl) contenant des bactéries sulfato-réductrices (Desulfovibrio gabonensis, DSM10636).Dans ces milieux, des corrosions fulgurantes par piqûre prennent place sous le biofilm recouvrant lesubstrat métallique. Un capteur à électrodes concentriques permet d’amorcer le phénomène debiocorrosion en recréant les conditions propices à un démarrage de piqûre, puis en mesurant le courantde corrosion résultant.L’amorce de piqûre est réalisée par conditionnement électrochimique des électrodes constitutives ducapteur ou par une suppression locale du biofilm par grattage mécanique, conduisant à une corrosionde type galvanique qui sera par la suite entretenue par le métabolisme bactérien. Ce protocole estapplicable à une étude sur site industriel pour la détection et le suivi du comportement vis à vis de labiocorrosion des structures métalliques (brevet EN 00/06114, mai 2000).Par la suite, une application à caractère fondamental utilise le capteur de biocorrosion pour des étudespar Spectroscopie d’Impédance Electrochimique (SIE), par Analyse du Bruit Electrochimique et parcartographie de courant à l’aide de micro-électrodes. La technique de SIE met ainsi en évidencel’importance des produits de corrosion (FeS) dans l’amorce de la biocorrosion sur un acier au carbone.De plus, selon la méthode d’amorçage appliquée, l’analyse de bruit électrochimique fait apparaître desprocessus supplémentaires (dégagement gazeux) qui perturbent la détection de la biocorrosion.L’initiation de la biocorrosion sur une surface propre à proximité d’un biofilm est confirmée par lacartographie de courant.Ces différents résultats ont donc amené à considérer le capteur à électrodes concentriques comme unoutil indispensable pour une étude de la biocorrosion en laboratoire ou sur site industriel