INIFTA   05425
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES FISICO-QUIMICAS TEORICAS Y APLICADAS
Unidad Ejecutora - UE
capítulos de libros
Título:
Biofilms (Biopelículas). Biocorrosión y Biodetrioro de Materiales
Autor/es:
GUIAMET, PATRICIA; GÓMEZ DE SARAVIA, SANDRA G.
Libro:
Microbiología Veterinaria
Editorial:
Inter-Médica
Referencias:
Lugar: Buenos Aires; Año: 2006; p. 1 - 7
Resumen:
Los procesos de biocorrosión y biofouling son reconocidos actualmente como la mayor fuente de problemas y fallas estructurales que afectan a una gran variedad de industrias. La actual preocupación, es mejorar los métodos para controlar los depósitos biológicos preservando simultáneamente la inhibición de la corrosión inorgánica y evitando la formación de depósitos calcáreos. Es de fundamental importancia el aporte de diferentes disciplinas tales como la microbiología, biología, ingeniería, electroquímica y metalurgia para avanzar en el conocimiento de la biocorrosión y el biofouling. La biocorrosión y el biofouling de las superficies metálicas, se deben a procesos biológicos y electroquímicos que ocurren mediante la participación de microorganismos que se adhieren a las superficies a través de la excreción de material polimérico extracelular (MPE) formando biopelículas. Estas películas biológicas modifican drásticamente las condiciones de la interfase metal/solución formando una barrera entre el metal y el medio líquido circundante. Es por ello, que se debe considerar que la corrosión microbiológica (biocorrosión) transcurre sobre una superficie modificada con características fisicoquímicas y biológicas particulares y que podríamos denominar biológicamente condicionada. Ignorar este hecho y pretender estudiar un proceso de biocorrosión con los mismos parámetros que en la corrosión inorgánica, pude conducir a un fracaso total en un tratamiento de prevención y control de estos procesos e incluso a un agravamiento del problema. Las biopelículas pueden ser consideradas como una matriz gelatinosa de MPE con un contenido de agua del 95% de la masa aproximadamente, microorganismos de diferente naturaleza y detritos inorgánicos y orgánicos variados. Las reacciones que se producen entre los metabolitos microbianos y la superficie metálica tienen lugar por debajo de la biopelícula o dentro de su estructura. El conocimiento del efecto de las mismas sobre la reacción de corrosión, es para implementar medidas de prevención y control adecuadas en sistemas industriales. Una planta industrial contiene diversos ambientes donde la biocorrosión y el biofouling son riesgo potencial. Son afectados por problemas de biocorrosión: los sistemas de intercambio calórico, tanques de almacenamiento de combustible, sistemas de tratamiento de agua y de efluentes, filtros, tuberías en general, etc. El biofouling puede presentarse sobre embarcaciones, en sistemas de ósmosis inversa, diferentes medios porosos, (por ej. reservorios de petróleo), sistemas de distribución de agua, industrias alimenticias, farmaceútica, etc. Las condiciones de operación pueden ser variadas: flujo turbulento o aguas estancadas, superficies lisas, o con grietas. Los materiales afectados pueden ser además de metálicos, hormigón, plásticos y otros materiales. Hasta la década del 80’ muchos tratamientos típicos de aguas se basaban en el uso de inhibidores de corrosión anódicos y catódicos, tales como el cromato y zinc, a veces combinados con fosfatos y polímeros para disminuir los efectos agresivos del agua concentrada. El biofouling era mantenido con el uso de cloro (efectivo a pH ácido) y a veces se lo reforzaba con pentaclorofenol o compuestos de amonio cuaternario. Desde el comienzo de la década del 90’se produjo un drástico cambio en el tratamiento de aguas industriales como consecuencia de una mayor presión por parte de las legislaciones vigentes sobre la preservación del medio ambiente. El uso de cromatos ha sido prohibido y se utilizan valores de pH mas altos (entre 7 y 9), se usan fosfonatos orgánicos como inhibidores de corrosión asociados a policarboxilatos para controlar los depósitos inorgánicos. Toda superficie metálica en contacto con un medio líquido industrial o natural experimenta una serie de cambios biológicos e inorgánicos que conducen al ensuciamiento y la corrosión respectivamente. La secuencia de cambios biológicos es debida a la adherencia irreversible de diferentes tipos de microorganismos (bacterias, microalgas, hongos y protozoos) sobre el metal, a través de la producción del biofilms = biopelículas (Fig.1). Es preciso identificar los microorganismos que intervienen en el proceso de biocorrosión y enumerarlos. Los microorganismos intervienen en los procesos de biocorrosión a través de la eliminación de metabolitos y también pueden llegar a consumir inhibidores de corrosión. La forma mas frecuente de corrosión de los metales a través de la participación de microorganismos es la corrosión localizada (se manifiesta por un picado del metal). Se observa un punteado, estrías, o áreas brillantes en el metal, conforme a la localización y tipo de depósitos.