Mécanisme enzymatique en milieux faiblement chlorurés : influence de la glucose oxydase sur le comportement électrochimique de l'acier inoxydable AISI 316L
Résumé
Enzymatic mechanism in low chloride medias : Influence of glucose oxidase on the electrochemical behaviour of AISI 316L stainless steel. The open circuit potential (OCP) of stainless steels immersed in natural waters generally increases with time. This phenomenon is strongly linked to the formation of a biofilm on the surface. Several studies have proved that the biofilm modifies the reaction of reduction of dissolved oxygen and that it acts mainly on the cathodic processes. One of the hypotheses explaining the action of the biofilm involves certain bacteria which use dissolved oxygen and extracellular enzymes to produce reactive oxygen species. Among this kind of metabolites is hydrogen peroxide H2O2. This compound interacts with the passive layer of stainless steels and affects their electrochemical behaviour, even when the chloride concentration is low. The aim of this work is to study the influence of an enzymatic reaction (of the oxydoreductase type) on anodic and cathodic processes on AISI 316L stainless steel. Experiments are carried out in two artificial electrolytes simulating natural freshwaters, with two different chloride concentrations. The role of enzymatically-produced hydrogen peroxide is shown by OCP measurements and voltamperometric methods.
Le comportement électrochimique des aciers inoxydables en eaux naturelles a été caractérisé par une augmentation de leur potentiel de corrosion libre. Ce phénomène est fortement lié à la formation d'un biofilm à leur surface. Plusieurs études ont montré que le biofilm modifie la réaction de réduction de l'oxygène et qu'il agit principalement sur les processus cathodiques. L'une des hypothèses qui explique le mode d'action du biofilm met en jeu le rôle de certaines bactéries qui utilisent l'oxygène pour former des intermédiaires réactifs. En réalité, ces bactéries sécrètent des enzymes extracellulaires responsables de la formation de ces espèces réactives. Certaines réactions enzymatiques consistent à réduire l'oxygène de l'air pour former du peroxyde d'hydrogène (H2O2). Ce produit interagit avec la couche passive des aciers inoxydables et affecte fortement leur comportement électrochimique, même dans les milieux faiblement chlorurés. L'objectif de ce travail est d'étudier l'influence d'une réaction enzymatique (type oxydoréductase) sur les processus anodiques et cathodiques sur acier inoxydable AISI 316L. L'étude a été menée dans deux milieux artificiels, simulant les eaux douces naturelles, avec des concentrations différentes en chlorures. Des suivis du potentiel de corrosion libre ainsi que des méthodes voltampérométriques ont été utilisés pour mettre en évidence le rôle du peroxyde d'hydrogène bioformé.