Intérêt d’une approche enzymatique en corrosion microbienne des aciers inoxydables en eaux naturelles

Microbial influenced corrosion of stainless steels in natural waters: Interest of an enzymatic approach

¹ Laboratoire Roberval, FRE CNRS 2833, Université de Technologie de Compiègne, France
² Laboratoire de Génie Enzymatique et Cellulaire, UMR CNRS 6022, Université de Technologie de Compiègne, BP. 20529, 60205 Compiègne Cedex, France
³ CEA/DEN-Saclay, Service de la Corrosion et du Comportement des Matériaux dans leur Environnement, Bât. 458, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France

Reçu : 3 Février 2006
Accepté : 13 Février 2006

Résumé

Le comportement électrochimique des aciers inoxydables en eaux naturelles a été caractérisé par une augmentation de leur potentiel libre de corrosion (E_corr). Ce phénomène est fortement lié à la formation d’un biofilm à leurs surfaces. Plusieurs hypothèses ont été proposées pour tenter d’expliquer le mode d’action du biofilm. Ces hypothèses peuvent être classées selon deux catégories de mécanismes : les mécanismes dus à l’évolution du film passif, et les mécanismes liés aux espèces présentes dans le biofilm. Dans ces hypothèses, la catalyse enzymatique peut jouer un rôle important en modifiant les processus cathodiques. L’aspect catalytique du biofilm a été mis en évidence par certains chercheurs, mais l’utilisation expérimentale des enzymes reste encore rare. Cela peut être expliqué par deux principales raisons : 1- La manipulation des enzymes dans des essais de corrosion semble poser quelques problèmes expérimentaux, étant donné la sensibilité de ces protéines qui ne sont pas forcément actives dans les conditions expérimentales correspondantes. 2- Les chercheurs, en corrosion microbienne, n’ont pas procédé à une identification des enzymes impliquées dans des phénomènes de corrosion ; alors que les bactéries liées à la corrosion ont été identifiées depuis longtemps pour certaines. Les notions « d’enzymes de la corrosion » sont encore loin d’être admises. Ainsi, l’approche enzymatique reste très peu abordée dans la littérature. L’objectif de cet article est de montrer l’intérêt d’une telle approche pour rendre compte des mécanismes impliqués dans le comportement électrochimique des aciers inoxydables dans les eaux naturelles.

Abstract

The electrochemical behavior of stainless steels in natural waters has been characterized with the ennoblement of their free corrosion potential (E_corr). This phenomenon is heavily related to the biofilm settlement on their surfaces. Many hypotheses have been suggested to make clear the biofilm action. These hypotheses can be classified in tow categories: mechanisms due to the passive film change and mechanisms related to the biofilm species. In these hypotheses, the enzymatic catalysis can play an important role by shifting the cathodic process. The catalytic effect of the biofilm has been reported by numerous researchers; however the enzyme use in experiments remains rare. This can be explained by two principal reasons: 1- Corrosion tests with the use of enzymes may cause some experimental problems. These proteins are sensible and can be denatured in the corresponding conditions. 2- Scientists, in microbial influenced corrosion, didn’t characterize enzymes which may play a role in corrosion; however some bacteria related to corrosion had been already identified. The "corrosion enzymes" notions are unaware. Thus, the enzymatic approach still little reported in the literature. The aim of this paper is to show the interest of such approach to describe mechanisms implicated in the electrochemical behavior of stainless steels in natural waters.