Impact de la biodégradation des sargasses sur la corrosion atmosphérique des alliages métalliques utilisés comme matériaux de connectiques : Rôles des gaz liés à la dégradation et étude d'une solution de protection biosourcée caribéenne

Study of metal corrosion in a tropical marine atmosphere rich in H2S resulting from the decomposition of sargassum algae : application to copper, zinc and steel

• Auteur / Autrice : Mahado Said ahmed
• Direction : Christophe Roos, Mounim Lebrini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 19/06/2023
• Etablissement(s) : Antilles
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Dynamique des environnements dans l'espace Caraïbes-Amériques (Pointe-à-Pitre ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Matériaux et Molécules en Milieu Agressif (Schoelcher) - Laboratoire des matériaux et molécules en milieu Agressif [UR4_1]
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Georges Olivier, Michel Vilasi, Fabienne Faÿ, Najoua Labjar, Carole Boullanger

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodégradation

Algues marines

Corrosion

Mots clés libres

Corrosion atmosphérique

Biodégradation des sargasses

H2S

Cuivre

Zinc

Acier

Atmospheric corrosion

Sargassum algae biodegradation,

H2S

Copper

Zinc

Steel

Résumé

Ce travail étudie l’influence des gaz issus de la biodégradation des sargasses, en particulier le sulfure d’hydrogène (H2S), sur la corrosion atmosphérique de l’acier, du cuivre et du zinc. Il a été montré que la présence de sulfure d’hydrogène issu de la biodégradation des algues échouées dans les zones impactées par les arrivages conséquents joue un rôle important dans la dégradation/corrosion prématurée des métaux usuels (connectique notamment). Ce facteur s’ajoute à d’autres facteurs caractéristiques d’une atmosphère marine tropicale déjà très agressive vis-à-vis des matériaux métalliques (TOW important, embruns marins chargés en ions Cl-, températures constantes et élevées tout au long de l’année). Dans cette étude, des nombreux paramètres ont été considérés (concentration en H2S et en sel marin, distance par rapport au rivage…etc) pour caractériser la corrosivité des sites. Dans la première partie de ce travail, l’étude de la corrosion atmosphérique du cuivre a montré que des vitesses de corrosion obtenues par gravimétrie sont très élevées dans les zones impactées. Cette étude a été appuyée par des analyses de surface (MEB/EDX et DRX) révélant des surfaces de corrosion très dégradées, altérées par la présence du H2S dans l’atmosphère. Les études électrochimiques (via les techniques de spectroscopie d’impédance électrochimique et de polarisation linéaire) ont permis de proposer un modèle électrochimique des phénomènes de corrosion se produisant à la surface des métaux. Les deuxième et troisième parties de ce travail portent respectivement sur l’étude de la corrosion atmosphérique, dans ces conditions particulièrement agressives, du zinc et de l’acier.

This work investigates the influence of gases from biodegradation of Sargassum algae, in particular hydrogen sulphide (H2S), on the atmospheric corrosion of steel, copper and zinc. It has been shown that the presence of hydrogen sulphide from the biodegradation of stranded algae in the areas impacted by large arrivals plays an important role in the premature degradation/corrosion of common metals (e.g. connectors). This factor is added to other factors characteristic of a tropical marine atmosphere that is already very aggressive towards metallic materials (high TOW, sea spray loaded with Cl -ions, constant and high temperatures throughout the year). In this study, many parameters were considered (H2S and sea salt concentration, distance from the shore, etc.) to characterise the corrosiveness of the sites. In the first part of this work, the study of atmospheric corrosion of copper showed that corrosion rates obtained by gravimetry are very high in the impacted areas. This study was supported by surface analyses (SEM/EDX and XRD) revealing very degraded corrosion surfaces, altered by the presence of H2S in the atmosphere. The electrochemical studies (via electrochemical impedance spectroscopy and linear polarisation techniques) have made it possible to propose an electrochemical model of the corrosion phenomena occurring on the surface of metals. The second and third parts of this work deal respectively with the study of atmospheric corrosion, under these particularly aggressive conditions, of zinc and steel.