РЕАГЕНТЫ  ДЛЯ  БОРЬБЫ  С  МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ  КОРРОЗИЕЙ

Никитин  Олег  Иванович

студент  1  курса,  кафедра  естественных  и  общепрофессиональных  дисциплин  Стерлитамакского  филиала  УГАТУ,  РФ,  г.  Стерлитамак

E-mail:  NOI31121991@mail.ru

Усманова  Инна  Рамилевна

студент  1  курса,  кафедра  естественных  и  общепрофессиональных  дисциплин  Стерлитамакского  филиала  УГАТУ,  РФ,  г.  Стерлитамак

E-mai:l  usmanova.inna2013@yandex.ru

Шарафутдинов  Вакиль  Мулькоманович

научный  руководитель,  канд.  хим.  наук,  доцент  Стерлитамакского  филиала  УГАТУ,  РФ,  г.  Стерлитамак

Деятельность  микроорганизмов  представляет  собой  один  из  факторов,  способствующих  возникновению  и  развитию  процессов  коррозии  металлов.  Возбудителями  микробиологической  коррозии  металлов  в  анаэробных  условиях  являются,  в  основном,  сульфатвосстанавливающие  бактерии  (СВБ)  [4].  С  их  жизнедеятельностью  связывают  порчу  изделий  из  железосодержащих  материалов:  подземных  трубопроводов  и  сооружений.  Масштабы  этих  процессов  огромны.  Ежегодный  ущерб  от  биологической  коррозии  подземных  трубопроводов  и  кабелей  в  мире  оценивается  в  несколько  сотен  миллионов  долларов  [3].

Несмотря  на  достаточно  широкий  выбор  бактерицидов,  поиск  новых  препаратов  активно  продолжается.  Это  связано  с  высокой  адаптивностью  микрофлоры  к  реагентам  и  диктуется  экономическими  и  экологическими  соображениями.

Поэтому  изучение  влияния  новых  реагентов  на  жизнедеятельность  и  рост  СВБ  и  поиск  новых  бактерицидов  в  настоящее  время  является  актуальным.

Целью  нашей  работы  является  изучение  воздействия  на  рост  и  жизнедеятельность  СВБ  новых  соединений  класса  ароматических  аминов.

Исходные  соединения  синтезированы  в  Стерлитамакском  филиале  УГАТУ  по  методике  [3].  В  качестве  сырья  служили  отходы  нефтехимических  производств,  в  частности,  пиперилен.  Исследование  влияния  этих  реагентов  на  СВБ  проводили  на  базе  лаборатории  НПО  «Технолог»  (г.  Стерлитамак).  Культивирование  СВБ  проводилось  в  среде  Постгейта  с  добавлением  сернокислого  железа.  В  результате  жизнедеятельности  СВБ  образуется  сероводород,  который  с  FeSО₄  дает  черный  осадок.  По  отсутствию  или  появлению  черного  осадка  FeS  судят  об  эффективности  препарата.  Реагент  считается  эффективным,  если  осадок  сульфида  железа  не  появляется  в  течение  16  суток  испытаний.

Экспериментальная  часть

Культивирование  СВБ  проводили  в  среде  Постгейта,  имеющей  следующий  состав:

основная  среда:

калий  фосфорнокислый  однозамещенный  (КН₂РО₄)  0,5  г.

аммоний  хлористый  (NH₄CI)  1,0  г.

кальций  сернокислый  (CaS0₄)  1,0  г.

магний  сернокислый  (MgS0_4˙7Н₂0)  2,0  г.

натрий  молочнокислый  (С₂Н₅О₃Nа)  (50  %  раствор)  4,0  г.

натрий  хлористый  (NaCl)  5,0  г.

С  целью  приготовления  питательной  среды,  предназначенной  для  обнаружения  галофильных  или  солетолерантных  сульфатвосстанавливающих  бактерий,  количество  хлористого  натрия  увеличивали  до  60  г  и  более. 

Добавки:

дрожжевой  экстракт  (5%  водный  экстракт)  1,0  г.

(растворенную  в  дистиллированной  воде  навеску  дрожжевого  экстракта  тщательно  перемешивали,  кипятили  20  мин  и  фильтровали  через  бумажный  фильтр.  Фильтрат  вновь  кипятили  20  минут  и  фильтровали  через  мелкопористый  бумажный  фильтр);

железо  сернокислое  закисное  (FeS0_{4  ˙}  7Н₂0)  0,5  г.

(готовили  в  виде  5  %  раствора  в  2  %  растворе  соляной  кислоты); 

натрий  углекислый  кислый  (NaHCО₃)

(готовили  5  %  водный  раствор,  который  использовали  для  установления  pH  среды  до  7,2)  натрий  сернистый  (Na₂S  _˙  9Н₂0)  0,2  г. 

(готовили  5  %  раствор  в  5  %  растворе  NaHCO₃,  хранится  в  холодильнике,  после  стерилизации  используется  не  более  7  дней)

Все  реактивы  основной  среды  растворяли  в  1  л  водопроводной  воды  и  стерилизовали. 

После  стерилизации  основной  раствор  питательной  среды  обескислороживали  кипячением  с  последующим  быстрым  охлаждением  под  струей  водопроводной  воды.

Затем  в  той  же  последовательности,  которая  указана  выше,  вносили  добавки.

Величину  pH  среды  контролировали  по  универсальной  индикаторной  бумаге.

Раствор  сульфида  натрия  приливали  по  каплям  стерильной  пипеткой  до  появления  темно-серой  окраски  среды.

Разлив  сред  и  добавок  проводили  с  соблюдением  правил  стерильности  над  пламенем  спиртовки  или  газовой  горелки.

Подготовленной  питательной  средой  после  тщательного  перемешивания  заполняли  пенициллиновые  склянки  (по  9  мл  среды),  одновременно  заменяя  ватные  пробки  плоскими  резиновыми  пробками,  изготовленными  из  специальной  резины,  не  пропускающей  газовую  среду  при  проколе  иглой.

Затем  закатывали  пенициллиновые  склянки  алюминиевыми  крышками. 

Склянки  с  питательной  средой  маркировали,  ставили  в  автоклав  при  давлении  1  атм.  на  30  мин.,  после  чего  сразу  охлаждали  и  убирали  в  холодильник,  где  культура  может  храниться  до  двух  недель.

Простерилизованные  автоклавированием  среды  проверяли  на  стерильность  путем  термостатирования  в  течение  суток  при  температуре  30°  С.  Если  среда  сохраняет  прозрачность,  считается,  что  она  стерильна  [5].

Накопительную  культуру  бактерий  выделяли  из  промысловой  жидкости  того  месторождения,  где  предполагается  использование  бактерицидов.

Для  испытания  реагентов  использовали  двухсуточную  культуру  СВБ.  Для  этого  периодически  производили  перевкалывание  культуры  СВБ  на  новые  питательные  среды.  Пенициллиновые  склянки  с  постоянно  обновляющейся  культурой  СВБ  находятся  в  термостате  при  постоянной  температуре  30—32  °С. 

Из  рабочего  раствора  реагента,  концентрация  которого  равна  1000  мг/л,  в  пенициллиновых  склянках  готовили  растворы  этого  реагента  различных  концентраций.  Для  каждой  концентрации  проводили  3  параллельных  испытания.  Две  пробирки  без  добавки  реагента,  то  есть  заполненные  водой,  служили  контрольной  пробой.

В  подготовленные  таким  образом  склянки  помещали  по  0,5  мл  двухсуточной  культуры  СВБ.

Склянки  с  питательными  средами,  достав  из  холодильника,  ставили  на  30  мин  в  термостат,  после  чего  их  маркировали  соответствующе  склянкам  с  растворами  реагента.

Обрабатывали  спиртом  пробки  всех  склянок,  после  чего,  тщательно  встряхивая,  отбирали  с  помощью  одноразовых  шприцев  по  2,5  мл  содержимого  склянок  с  растворами  реагента  и  культурой  СВБ  и  помещали  его,  вкалывая,  в  соответствующие  склянки  с  питательной  средой,  которые  устанавливали  в  термостат  с  t  =  32  °С.  За  ними  наблюдали  14—16  суток,  отмечая  появление  черного  осадка  сульфида  железа.

Если  в  течение  16  суток  во  всех  склянках  при  всех  проверяемых  концентрациях  испытываемого  реагента  появляется  черный  осадок,  такой  реагент  не  оказывает  подавляющего  действия  на  СВБ  в  должной  мере  и,  следовательно,  не  может  быть  рекомендован  в  качестве  ингибитора  роста  СВБ  [5].

При  действии  на  культуру  СВБ  N-(1-метил-2-бутенил)  анилина  с  концентрацией  50  мг/л  черный  осадок  сульфида  железа  появился  на  11-й  день  опыта.

При  действии  того  же  реагента  с  концентрацией  100  мг/л  осадок  появился  на  14-й  день  эксперимента.  Полное  подавление  СВБ  в  течение  16  суток  наблюдалось  при  действии  реагента  с  концентрацией  200  мг/л.  Таким  образом,  пороговая  концентрация  N-(1-метил-2-бутенил)анилина  для  СВБ  составляет  200  мг/л.

Пороговая  концентрация  N-(2-хлор-1-метил-2-бутенил)анилина  составляет  200  мг/л;

N-(1-метил-2-бутенил)-2-метиланилина  —  200  мг/л;

N-(2-хлор-1-метил-2-бутенил)-2-метиланилина  —  100  мг/л;

N-(1-метил-2-бутенил)-4-метиланилина  —  200  мг/л;

N-(2-хлор-1-метил-2-бутенил)-4-метиланилина  —  100  мг/л.

Реагенты  N-(2-хлор-1-метил-2-бутенил)-2-метиланилин  и  N-(2-хлор-1-  метил-2-бутенил)-4-метиланилин  не  уступают  по  эффективности  некоторым  апробированным  ранее  реагентам:  2,4-дихлорфенолу,  N-алкенилпиридиновой  соли  на  основе  дихлорпропановой  фракции,  N-алкенилпиридиновой  соли  на  основе  эпихлоргидриновой  фракции,  имеющим  такие  же  пороговые  концентрации  [6,  7].

Таким  образом,  некоторые  из  испытанных  реагентов  могут  быть  эффективно  использованы  на  практике  для  подавления  роста  СВБ  и  предотвращения  коррозии  металлов.

Список  литературы:

1. Абдрахманов  И.Б.,  Шарафутдинов  В.М.,  Джемилев  У.М.,  Тальвинский  Е.В.,  Сагитдинов  И.А.,  Толстиков  Г.А.  Синтез  N-замещенных  непредельных  аминов  //  Журн.  прикл.  химии.  —  1982.  —  №  9,  —  с.  2121—2123.
2. Абдрахманов  И.Б.,  Шарафутдинов  В.М.,  Нигматуллин  Н.Г.,  Сагитдинов  И.А.,  Толстиков  Г.А.  Амино-Кляйзеновская  перегруппировка  как  метод  синтеза  С-замещенных  анилинов  //  Журн.  орг.  химии.  —  1982.  —  т.  18,  —  с.  1466—1471.
3. Бобкова  Т.С.  Повреждение  промышленных  материалов  и  изделий  под  воздействием  микроорганизмов.  Справочник.  под  ред.  проф.  Горленко  М.В.  М.:  МГТУ,  1871.  —  148  с.
4. Мудрецова-Висс  К.А.,  Чистяков  Ф.М.  Микробиология.  М.:  «Экономика»,  1971.  —  262  с.
5. Работкова  И.Л.,  Позмочева  И.Н.  Хемостатное  культивирование  и  ингибирование  роста  микроорганизмов.  М.:  Наука.  1979.  —  262  с.
6. Хазипов  Р.Х.,  Левашова  В.И.,  Лукин  С.С.  Способ  предотвращения  роста  микроорганизмов  //  А.С.  СССР  1422577.  –  БИ,  N  33,  1999.
7. Шакиров  Л.Г.,  Хазипов  Р.Х.,  Биккулов  А.З.  Способ  предотвращения  роста  сульфатвосстанавливающих  бактерий  //  А.  С.  СССР  976621.  БИ,  №  33,  1999.