خوردگی میکروبی

پیشگفتار مؤلفین  
پیشگفتار مترجمین  
 
فصل اول: تشکیل بیوفیلم 
1-1- مقدمه
1-2- محیطهای فعالِ بیولوژیکی
1-3- تشکیل بیوفیلم
            1-3-1- اثر لایه‌‌های مهیاساز
            1-3-2- اثر زیرلایه
            1-3-3- اثر الکترولیت
1-4- خلاصه ی فصل
مراجع فصل اوّل
           
فصل دوم: ارگانیسم‌‌های مسبب و مکانیزم‌‌های ممکن 
2-1- مقدمه
2-2- رفتار نجیب
2-3- پیل‌های غلظتی
            2-3-1- پیل‌های غلظتی اکسیژن
            2-3-2- پیل‌های غلظتی فلز
2-4- واکنش‌های درون بیوفیلم
            2-4-1- تنفس / فتوسنتز
            2-4-2- تولید سولفید
            2-4-3- تولید اسید
            2-4-4- تولید آمونیاک
            2-4-5- رسوب فلز
            2-4-6- احیای فلز
            2-4-7- تولید متان
            2-4-8- تولید هیدروژن
            2-4-9- جدایش انتخابی
2-5- غیرفعال‌سازی بازدارنده‌های خوردگی
2-6- دگرگونی در نسبت‌های آنیونی
2-7- خلاصه‌ی فصل
مراجع فصل دوم
           
فصل سوم: تشخیص خوردگی میکروبی 
3-1- مقدمه
3-2- شناسایی ارگانیسم‌های مسبب خوردگی
            3-2-1- روش‌های کِشت
            3-2-2- آزمون‌های زیست شیمیایی
            3-2-3- فعالیت سلولی
            3-2-4- روش‌های ژنتیکی
            3-2-5- روش‌های میکروسکوپی
3-3- مورفولوژی حفره
3-4- آزمون‌های شیمیایی
            3-4-1- ترکیب عنصری
            3-4-2- اثرانگشتِ کانی‌شناسی
            3-4-3- جدایش ایزوتوپ
3-5- خلاصه‌ی فصل
مراجع فصل سوم
           
فصل چهارم: روش‌‌های الکتروشیمیایی ارزیابی خوردگی میکروبی 
4-1- مقدمه
4-2- روش‌هایی که به پتانسیل خارجی نیاز ندارند
            4-2-1- پتانسیل اکسایش - کاهش
            4-2-2- پتانسیل مدار باز ‌یا پتانسیل خوردگی،  Ecorr
            4-2-3- آنالیز نویز الکترو شیمیایی (ENA)  
            4-2-4- ریز حسگرها
            4-2-5- روش‌های الکترود روبشی ارتعاشی
            4-2-6- ظرفیت خازنی
            4-2-7- روش پيل دوگانه
4-3- روش‌هايي كه به پتانسیل محدود خارجي نیاز دارند 
            4-3-1- روش مقاومت پلاريزاسيون
            4-3-2- طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي
4-4- پلاريزاسيون در بازه‌ی وسیع پتانسیل
4-5- الكترودهاي حلقوي هم‌مركز 
4-6- خلاصه‌‌ی فصل
مراجع فصل چهارم
           
فصل پنجم: رویکردها به پایش خوردگی میکروبی 
5-1- مقدمه
5-2- نگهدارنده‌ی نمونه‌ی شاهد
5-3- آمپرسنج با مقاومت صفر
5-4- رویکرد روش‌های چندگانه
5-5- آنالیز نویز الکتروشیمیایی
5-6- طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی
5-7- خلاصه‌ی فصل
مراجع فصل پنجم
 
فصل ششم: اثر عناصر آلیاژی روی میزان حساسیت به خوردگی میکروبی 
6-1- مقدمه
6-2- فولاد کم‌آلیاژ
6-3- آلیاژهای مس و نیکل
6-4- فولادهای زنگ‌نزن
6-5- آلومینیوم و آلیاژهای آن
6-6- تیانیوم و آلیاژهای آن
6-7- فلزات ضدمیکروب
6-8- خلاصه‌‌ی فصل
مراجع فصل ششم
 
فصل هفتم: ویژگی‌‌های طراحی و نقش تعیین‌‌کننده‌‌ی آن‌‌ها در خوردگی  کروبی 
7-1- مقدمه
7-2- مراحل آزمونِ آب
7-3- جریان سیال
7-4- خلاصه‌‌ی فصل
مراجع فصل هفتم
 
فصل هشتم: مورد پژوهی 
8-1- مقدمه
8-2- محيط‌هاي عمومي
            8-2-1- زيرِ زمين
            8-2-2- اتمسفر
            8-2-3- محیط دریایی
8-3- محيط‌هاي ويژه
            8-3-1- سيستم‌هاي ذخيره‌ و توزيع آب
            8-3-2- نگهداری زباله‌های هسته‌ای
            8-3-3- محيط‌هاي حاوي هيدروكربن
            8-3-4- نیروگاه‌‌ها ‌
          8-3-5- صنعت تولید کاغذ
مراجع فصل هشتم
 
فصل نهم: خوردگی میکروبی نافلزات 
9-1- مقدمه
9-2- مواد پلیمری
            9-2-1- کاربردهای زیست‌پزشکی
            9-2-2- پوشش‌های پلیمری
            9-2-3- کامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با فیبر (الیاف)
9-3- بتن 
9-4- دیگر مواد مهندسی
            9-4-1- آسفالت
            9-4-2- چوب
9-5- خلاصه‌ی فصل
مراجع فصل نهم
 
فصل دهم: روش‌‌های پیش‌‌گیری و یا کاهش خوردگی میکروبی 
10-1- مقدمه
10-2- کاهش تعداد و گونه‌های ارگانیسمی
            10-2-1- مواد زیست‌کش
10-3- بازدارندگی خوردگی توسط بیوفیلم‌ها
            10-3-1- تناقضات ظاهری در نظرات پژوهشگران
            10-3-2- ماهیت تصادفی تشکیل بیوفیلم
            10-3-3- آلایش و رقابت طبیعی
            10-3-4- اثر مواد غذایی روی آزمون‌های الکتروشیمیایی
            10-3-5- اثر مواد غذایی روی مکانیزم خوردگی
10-4- تغییر پذیرنده‌های بالقوه‌ی الکترون با هدف جلوگیری از فعالیت گروه‌های خاص  باکتری
10-5- خلاصه‌‌ی فصل
مراجع فصل دهم
 
واژه‌‌نامه فارسی به انگلیسی

پیش‌گفتار نویسندگان
تعیین هزینه‌های اقتصادی ناشی از خوردگی تحت تأثیر عوامل میکروبیولوژیک، یعنی خوردگی در نتیجه‌ی حضور و فعالیت میکروارگانیسم‌ها، بسیار دشوار است. وقوع این نوع خوردگی در فلزاتی که در معرض آب دریا، آب شیرین، آب مقطر، آب بدون املاح، مواد شیمیایی مورد استفاده در فرایندها، مواد غذایی، خاک، نفت، گازوئیل، سوخت هواپیما، پلاسمای انسان و پساب قرار می‌گیرند، ثابت شده است. هم‌چنین در صنایع شیمیایی، غذایی، تولید خمیر کاغذ، نیروگاه‌های سنتی و هسته‌ای، موارد مربوط به اکتشاف، تولید، انتقال، انبارسازی و استفاده از سوخت‌های هیدروکربنی، صنایع دریایی و سیستم‌های حفاظت در برابر حریق این نوع خوردگی مشاهده می‌شود. خوردگی میکروبی به عنوان یک مشکل بالقوه در انبارسازی طولانی مدت زباله‌های هسته‌ای شناخته شده است. علاوه بر این موارد، کاربرد اصطلاح MIC گسترش یافته است، به طوری که شامل تخریب ناشی از حضور موجودات زنده در زمینه‌های فلزی و کامپوزیت‌های پلیمری، پلیمر و رنگ، سرامیک، شیشه، ماسه‌سنگ، سازه‌های ساخته از سنگِ ریگ، مواد درزگیر، بتونه‌ها، بتن و دیگر مواد نافلزی نیز می‌شود.
خوردگی میکروبی باعث وقوع یک نوع مشخص از خوردگی نمی‌شود. در اغلب موارد به صورت خوردگی موضعی بوده و به شکل حفره‌دار شدن، خوردگی شیاری، خوردگی زیررسوبی، جدایش انتخابی و به عنوان عاملی برای تشدید خوردگی گالوانیکی و سایشی ظاهر می‌شود. مکانیزم‌ها و ارگانیسم‌های بی‌شماری بسته به نوع فلز و آلیاژ و شرایط کاری گوناگون یک ماده، می‌توانند مسبب خوردگی میکروبی باشند. طی یک دهه‌ی اخیر کشفیات مهمی در این زمینه صورت گرفته است، از جمله:

1. خوردگی میکروبی در محیط‌هایی که خوردگی در آن‌ها پیش‌بینی نمی‌شود، اتفاق می‌افتد.
2. نرخ خوردگی ناشی از فعالیت‌های میکروبی می‌تواند بسیار زیاد باشد.
3. روش‌های کشت در مایع برآورد درستی از تعداد و نوع میکروارگانیسم‌ها در مقایسه با محیط‌های طبیعی به دست نمی‌دهند.
4. ترکیب شیمیایی الکترولیت علاوه بر تعداد و نوع میکروارگانیسم‌ها، شدت اثر آن‌ها روی خوردگی را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.
5. روش‌های کنترل و کاهش به جای استفاده از زیست‌کش‌ها به ایجاد تغییر در محیط متمایل شده‌اند. به عنوان مثال می‌توان از حذف سولفات و افزودن نیترات به منظور کنترل نوع خاصی از جمعیت میکروبی نام برد.

مطالعات در مورد خوردگی میکروبی به عنوان علمی مربوط به رشته‌های مختلف تکامل یافته است؛ از جمله الکتروشیمی، متالورژی، آنالیز سطح، میکروبیولوژی، بیوتکنولوژی و آنالیز بیوفیزیکی. در نتیجه، اطلاعات اساسی در مورد خوردگی میکروبی در مجلات و سمپوزیوم‌های چند رشته‌ی مختلف منتشر می‌شود.
هدف از این کتاب جمع‌آوری اطلاعات از این منابع پراکنده و ارائه‌ی آن‌ها به شکلی جامع و منسجم با معرفی منابع برای مطالعه بوده است. فصول به گونه‌ای چیده شده‌اند که تشکیل بیوفیلم به عنوان موضوع کلی در آن‌ها مطرح شود. در فصل مربوط به ارگانیسم‌های مسبب، به صورت ویژه به بررسی ارتباط باکتری‌ها و قارچ‌ها با مکانیزم‌های خوردگی در گروه‌های مختلف فلزات پرداخته شده است. در فصلی در خصوص روش‌های الکتروشیمیایی، دیدی کلی از روش‌های ردیابی خوردگی میکروبی و توضیح مکانیزم‌ها ارائه شده است. در فصول مربوط به تشخیص و بازرسی، دستورالعمل مشخص و معینی ارایه نشده است، ولی سعی بر این بوده است که خواننده با امکانات و محدودیت‌های موجود آشنا شود.  اثرات عناصر آلیاژی شامل فلزات ضد میکروب و ویژگی‌های طراحی در مورد خوردگی میکروبی در فصولی جداگانه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. مثال‌هایی در محیط‌های عمومی مانند زیرِ زمین، اتمسفر و آب دریا به همراه محیط‌های خاص در صنایع ارایه شده‌اند. در یک فصل به بررسی خوردگی میکروبی در نافلزات پرداخته شده است.
در فصلی به عنوان نتیجه‌گیری، روش‌های کنترل یا جلوگیری از خوردگی میکروبی بررسی شده‌اند. کاهش و کنترل خوردگی میکروبی هنوز شکل کاربردیِ استانداردی پیدا نکرده است. روش‌‌های پیشنهادی، رویکردی مهندسی، شیمیایی و بیولوژیکی دارند.
این کتاب برای خوانندگانی که درک اولیه‌ای از فرایندها، اصطلاحات و واژگان خوردگی دارند و علاقمندان به مطالعه‌ی اثر میکروارگانیسم‌ها روی فرایندهای خوردگی در نظر گرفته شده است. انتظار می‌رود این کتاب برای افرادی که نیاز به آشنایی مقدماتی یا بررسی جامع در مورد خوردگی میکروبی دارند نیز مفید واقع شود.
برندا جی  لیتل
جیسون اس لی
 
پیش‌گفتار مترجمان 
کتاب حاضر یکی از جدیدترین و جامع‌‌ترین کتاب‌‌هایی است که در زمینه‌‌ی خوردگی میکروبی نگاشته شده است. تجربه‌‌ی نویسندگان که خود از شناخته‌‌شده‌‌ترین پژوهشگران در این زمینه هستند، آنها را قادر ساخته که داده‌‌های فراوان، گسترده و پراکنده را به صورتی منسجم گردآورند و خواننده را در رسیدن به دیدی همه‌‌جانبه و علمی یاری دهند.
بدون شک در کشور ما نیز خسارات ناشی از پدیده‌‌ی خوردگی میکروبی هزینه‌‌های پنهان و ناخواسته‌‌ی زیادی را روی دوش صنعتگران می‌‌گذارد. دسترسی به نتایج پژوهش‌‌هایی که در چند سال اخیر انجام شده است می‌‌تواند به برداشتن گامی بزرگ برای پرهیز از این هزینه‌‌ها کمک کند. از این نظر اطلاعات جمع‌‌آوری شده در این کتاب اهمیت به‌‌سزایی دارد.
پژوهش در خوردگی میکروبی با رشته‌‌های زیادی گره خورده است. از این رو در ترجمه سعی بر این بوده است که از واژه‌‌های رایج در هر رشته استفاده شود. البته در چند مورد ناگزیر واژه‌‌های تازه‌‌ای پیشنهاد شده‌‌اند. امید است که مقبول طبع صاحب‌‌نظران قرار گیرد.
باعث امتنان خواهد بود اگر لغزش‌‌ها و نارسایی‌‌هایی از سوی خوانندگان گرامی مشاهده شد، اینجانبان را از نقطه نظرات سازنده و ارزشمند خود بی‌‌نصیب ننمایند.
 در خاتمه با ابراز تشکر از کارکنان محترم انتشارات ارکان دانش به ویژه در واحد تایپ به خاطر صفحه‌‌آرایی و سرکار خانم نسرین مختاری به خاطر هماهنگی‌‌های لازم در امور چاپ و نشر و تنظیم جلد کتاب موفقیت همگان را از درگاه باری تعالی خواهانیم.
محمدعلی گلعذار-مجتبی حبیبی راد
شهریور 1391