Biologische aangroei op oppervlakken
Van roestvast staal wordt doorgaans aangenomen dat er zich, gezien het uitgebreide gebruik voor allerlei hygiënische toepassingen, weinig tot geen organisch stoffen op het oppervlak afzetten. Niets is echter minder waar. Ook roestvast staal is niet immuun voor de vorming van bacteriekolonies. Er zal hier een overzicht worden gegeven van de wijze waarop biofilms ontstaan en er zullen enige onderzoeksresultaten worden behandeld met betrekking tot biofilms op roestvast staal.
J.R. Julien
Ontwikkeling
Stappen in de biofilmontwikkeling
Stap 1: oppervlakteconditionering
De eerste stoffen die zich op het oppervlak neerlaten zijn geen bacteriën, maar sporen van organische stoffen. Vrijwel direct nadat een schoon oppervlak in aanraking komt met water, slaat er een organische laag neer [1]. Van dit organisch materiaal wordt gezegd dat het een conditioneringslaag vormt die extreme oppervlaktelading neutraliseert en de oppervlaktevrije energie die kan verhinderen dat een bacteriecel dicht genoeg in de buurt van het oppervlak kan komen om zich hieraan vast te hechten. Daar komt nog bij dat de geadsorbeerde organische moleculen vaak dienen als een voedingsbodem voor bacteriën. Dit proces is schematisch weergegeven op afbeelding 1.
Afbeelding 1. Adsorptie van anorganische moleculen op een schoon oppervlak vormt een conditioneringfilm [2].
Stap 2: hechting van pionier-bacteriën
In een leiding met stromend water zullen een aantal vrij zwevende bacteriën de wand benaderen en verstrikt raken in de grenslaag, dat is de rustige zone aan de wand waar de stromingssnelheid daalt tot nul. Enkele van deze cellen zullen het oppervlak raken en zich hierop vastzetten gedurende enige tijd en daarna weer loslaten. Dit wordt reversibele adsorptie genoemd. Deze aanvankelijke aanhechting is gebaseerd op elektrostatische aantrekking en fysische krachten en geen chemische aantrekking. Enkele van deze losgekomen cellen gaan aanstalten maken voor een langdurig verblijf door structuren te...