Nature.com saytına daxil olduğunuz üçün təşəkkür edirik. İstifadə etdiyiniz brauzer versiyasında CSS üçün məhdud dəstək var. Ən yaxşı təcrübə üçün sizə yenilənmiş brauzerdən istifadə etməyi (və ya Internet Explorer-də uyğunluq rejimini söndürməyi) tövsiyə edirik. Bu arada, davamlı dəstəyi təmin etmək üçün saytı üslub və JavaScript olmadan göstərəcəyik.
Mikrob korroziyası (MIC) bir çox sənaye sahələrində ciddi problemdir, çünki bu, böyük iqtisadi itkilərə səbəb ola bilər.2707 super dupleks paslanmayan polad (2707 HDSS) əla kimyəvi müqavimətinə görə dəniz mühitində istifadə edilmişdir.Lakin onun MİK-ə qarşı müqaviməti eksperimental olaraq nümayiş etdirilməmişdir. inosa tədqiq edilmişdir.Elektrokimyəvi analizlər göstərmişdir ki, 2216E mühitində Pseudomonas aeruginosa biofilminin mövcudluğu ilə korroziya potensialında müsbət dəyişiklik və korroziya cərəyanının sıxlığında artım olmuşdur.Rentgen fotoelektron spektroskopiyası (XPS) analizi biofilmlərin səthində Cr tərkibinin azaldığını göstərmişdir. eruginosa biofilmi 14 gün inkubasiya zamanı maksimum 0,69 μm çuxur dərinliyi yaratdı. Bu kiçik olsa da, 2707 HDSS-nin P. aeruginosa biofilmlərinin MİK-ə qarşı tam immun olmadığını göstərir.
Dupleks paslanmayan poladlar (DSS) əla mexaniki xassələri və korroziyaya davamlılığının ideal kombinasiyası üçün müxtəlif sənaye sahələrində geniş istifadə olunur1,2. Bununla belə, lokallaşdırılmış çuxurlaşma hələ də baş verir və bu poladın bütövlüyünə təsir göstərir3,4. DSS mikrob korroziyasına (MIC) davamlı deyil5,6. DSS-nin kifayət qədər uzunmüddətli istifadə olunduğu mühitlərdə korroziyaya qarşı müqavimətin geniş olmasına baxmayaraq. Bu o deməkdir ki, daha yüksək korroziyaya davamlı olan daha bahalı materiallar tələb olunur. Jeon və digərləri7 aşkar etdilər ki, hətta super dupleks paslanmayan poladların (SDSS) korroziyaya davamlılıq baxımından bəzi məhdudiyyətləri var. Buna görə də, bəzi tətbiqlərdə daha yüksək korroziyaya davamlılığa malik super dupleks paslanmayan poladlar (HDSS) tələb olunur. Bu, yüksək alaşımlı HDSS-nin inkişafına gətirib çıxardı.
DSS-nin korroziyaya davamlılığı alfa və qamma fazalarının nisbətindən və ikinci fazaya bitişik Cr, Mo və W tükənmiş bölgələrin 8, 9, 10 nisbətindən asılıdır.HDSS yüksək məzmunda Cr, Mo və N11 ehtiva edir, ona görə də əla korroziyaya qarşı müqavimətə və yüksək dəyərə malikdir (45-50) Pitting Müqaviməti (C3% ekvivalenti ilə müəyyən edilmişdir). 0,5 wt% W) + 16 wt% N12. Onun əla korroziyaya davamlılığı təxminən 50% ferrit (α) və 50% austenit (γ) fazalarından ibarət balanslaşdırılmış tərkibə əsaslanır, HDSS adi DSS13 ilə müqayisədə daha yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə və daha yüksək müqavimətə malikdir.Xlorid korroziya xüsusiyyətləri. Təkmilləşdirilmiş korroziya müqaviməti dəniz mühitləri kimi daha korroziyalı xlorid mühitlərində HDSS-nin istifadəsini genişləndirir.
MİK-lər neft-qaz və su təchizatı kimi bir çox sənaye sahələrində əsas problemdir14. MİK bütün korroziya zərərlərinin 20%-ni təşkil edir15. MİK bir çox mühitdə müşahidə oluna bilən bioelektrokimyəvi korroziyadır. Metal səthlərdə əmələ gələn biofilmlər elektrokimyəvi şəraiti dəyişdirir və bununla da MİC-in geniş korroziya prosesinə təsir göstərdiyinə inanılır. orqanizmlər yaşamaq üçün davamlı enerji əldə etmək üçün metalları korroziyaya uğradır17. Son MİK tədqiqatları göstərmişdir ki, EET (hüceyrədənkənar elektron ötürülməsi) elektrogen mikroorqanizmlərin yaratdığı MİK-də sürəti məhdudlaşdıran amildir. Zhang et al.18 elektron vasitəçilərin Desulfovibrio sessificans hüceyrələri ilə 304 paslanmayan polad arasında elektron ötürülməsini sürətləndirdiyini nümayiş etdirdi və bu, daha şiddətli MİK hücumuna səbəb oldu. Enning et al.19 və Venzlaff et al.20 göstərdi ki, korroziyalı sulfat azaldan bakteriyalar (SRB) biofilmləri metal substratlardan elektronları birbaşa udmaq qabiliyyətinə malikdir və nəticədə güclü çuxur korroziyasına səbəb olur.
DSS-nin tərkibində SRB, dəmiri azaldan bakteriyalar (IRB) və s. olan mühitlərdə MİK-ə həssas olduğu məlumdur. 21 .Bu bakteriyalar biofilmlər altında DSS səthlərində lokallaşdırılmış çuxurlara səbəb olur22,23. DSS-dən fərqli olaraq HDSS24-ün MİK-i zəif məlumdur.
Pseudomonas aeruginosa təbiətdə geniş yayılmış qram-mənfi hərəkətli çubuqşəkilli bakteriyadır25. Pseudomonas aeruginosa da dəniz mühitində əsas mikrob qrupudur və MİK-in poladda olmasına səbəb olur.28 və Yuan et al.29 göstərdi ki, Pseudomonas aeruginosa sulu mühitlərdə yumşaq polad və ərintilərin korroziya dərəcəsini artırmağa meyllidir.
Bu işin əsas məqsədi elektrokimyəvi üsullar, səth analitik üsulları və korroziya məhsullarının analizindən istifadə etməklə dəniz aerob bakteriyası Pseudomonas aeruginosa tərəfindən törədilən 2707 HDSS-nin MİK xüsusiyyətlərini araşdırmaq idi. 2707 HDSS-nin MİK davranışını öyrənmək üçün entsial Dinamik Qütbləşmə aparılmışdır. Korroziyaya uğramış səthdə kimyəvi elementləri tapmaq üçün enerji dispersiv spektrometri (EDS) analizi aparılmışdır. Bundan əlavə, dəniz mühitinin təsirindən asılı olaraq, dəniz mühitinin təsiri altında oksid filminin passivləşməsinin sabitliyini müəyyən etmək üçün rentgen fotoelektron spektroskopiya (XPS) analizindən istifadə edilmişdir. lazer tarama mikroskopu (CLSM).
Cədvəl 1-də 2707 HDSS-nin kimyəvi tərkibi göstərilir. Cədvəl 2-də göstərilir ki, 2707 HDSS 650 MPa axma gücü ilə əla mexaniki xassələrə malikdir. Şəkil 1 istiliklə işlənmiş 2707 HDSS məhlulunun optik mikrostrukturunu göstərir. Ostenit və ferrit fazalarının uzadılmış zolaqları təxminən ikincili faza50 və mikrostrukturun tərkibində görünə bilər. % ferrit fazaları.
Şəkil 2a abiotik 2216E mühitində və P. aeruginosa bulyonunda 14 gün ərzində 37 °C-də 2707 HDSS üçün açıq dövrə potensialı (Eocp) ilə məruz qalma vaxtı məlumatlarını göstərir. Bu, Eocp-də ən böyük və əhəmiyyətli dəyişikliyin ilk 24 saat ərzində baş verdiyini göstərir. Eocp dəyərləri hər iki halda pik 45 m-də azaldı və sonra S 46 dəqiqəyə düşdü. qat, abiotik nümunə və P üçün müvafiq olaraq -477 mV (SCE ilə müqayisədə) və -236 mV (SCE ilə müqayisədə) çatır.Müvafiq olaraq Pseudomonas aeruginosa kuponları. 24 saatdan sonra P. aeruginosa üçün 2707 HDSS-nin Eocp dəyəri -228 mV-də (SCE ilə müqayisədə) nisbətən sabit idi, qeyri-bioloji nümunələr üçün müvafiq dəyər isə təxminən -442 mV idi (Pocp.sae-nin mövcudluğuna nisbətən).
37 °C temperaturda abiotik mühitdə və Pseudomonas aeruginosa bulyonunda 2707 HDSS nümunəsinin elektrokimyəvi sınağı:
(a) Ekspozisiya vaxtının funksiyası kimi Eocp, (b) 14-cü gündə qütbləşmə əyriləri, (c) Ekspozisiya vaxtının funksiyası kimi Rp və (d) ekspozisiya müddətinin funksiyası kimi korr.
Cədvəl 3-də 14 gün ərzində abiotik mühitə və Pseudomonas aeruginosa aşılanmış mühitə məruz qalmış 2707 HDSS nümunəsinin elektrokimyəvi korroziya parametrlərinin qiymətləri verilmişdir. Anodik və katod əyrilərinin tangensləri kəsişmələrə çatmaq üçün ekstrapolyasiya edilmişdir (korroziya potensialı (korroziya cərəyanı) və ya yıxılma qabiliyyəti), və βc) standart üsullara uyğun olaraq30,31.
Şəkil 2b-də göstərildiyi kimi, P. aeruginosa əyrisinin yuxarıya doğru sürüşməsi abiotik əyri ilə müqayisədə Ecorr-un artması ilə nəticələndi. Korroziya dərəcəsi ilə mütənasib olan icorr dəyəri Pseudomonas aeruginosa nümunəsində 0,328 μA sm-2-ə qədər artdı, qeyri-0-Aeruginosa nümunəsindən dörd dəfə (μ-0.2 sm).
LPR sürətli korroziya analizi üçün klassik qeyri-dağıdıcı elektrokimyəvi üsuldur. O, həmçinin MIC32-nin tədqiqi üçün istifadə edilmişdir. Şəkil 2c ekspozisiya müddətindən asılı olaraq qütbləşmə müqavimətini (Rp) göstərir. Daha yüksək Rp dəyəri daha az korroziya deməkdir. İlk 24 saat ərzində 2707 Rp HDSS nümunəsi üçün maksimum 195 kq və k195 kq-a çatdı. Pseudomonas aeruginosa nümunələri üçün Ω sm2. Şəkil 2c də göstərir ki, Rp dəyəri bir gündən sonra sürətlə azalıb və sonrakı 13 gün ərzində nisbətən dəyişməyib. Pseudomonas aeruginosa nümunəsinin Rp dəyəri təqribən 40 kΩ sm2 təşkil edir ki, bu da 4250 kΩ smbioloji olmayan nümunənin dəyərindən xeyli aşağıdır.
Düzgün dəyər vahid korroziya sürətinə mütənasibdir. Onun dəyəri aşağıdakı Stern-Geary tənliyindən hesablana bilər,
Zou və başqalarının ardınca.33-də, bu işdə Tafel yamacının B tipik dəyəri 26 mV/dec olaraq qəbul edilmişdir. Şəkil 2d göstərir ki, qeyri-bioloji 2707 nümunənin icorr nisbəti nisbətən sabit qalmışdır, P. aeruginosa nümunəsi isə ilk 24 saatdan sonra çox dəyişmişdir. Bu tendensiya polarizasiya müqavimətinin nəticələrinə uyğundur.
EIS, korroziyaya uğramış interfeyslərdə elektrokimyəvi reaksiyaları xarakterizə etmək üçün istifadə edilən başqa bir dağıdıcı üsuldur. Abiotik mühitə və Pseudomonas aeruginosa məhluluna məruz qalan nümunələrin empedans spektrləri və hesablanmış tutum dəyərləri, nümunənin səthində əmələ gələn passiv plyonka/biofilmin Rb müqaviməti, Rctl capalectric və QED laylı keçiricilik müqaviməti Faza Elementi (CPE) parametrləri. Bu parametrlər ekvivalent dövrə (EEC) modelindən istifadə edərək məlumatların uyğunlaşdırılması ilə əlavə təhlil edilmişdir.
Şəkil 3-də müxtəlif inkubasiya müddətləri üçün abiotik mühitdə və P. aeruginosa bulyonunda 2707 HDSS nümunəsinin tipik Nyquist qrafikləri (a və b) və Bode qrafikləri (a' və b') göstərilir. Pseudomonas aeruginosa varlığında Nyquist halqasının diametri azalır. relaksasiya vaxtı sabiti üzrə formalaşma faza maksimumu ilə təmin edilə bilər. Şəkil 4-də birqat (a) və ikiqatlı (b) əsaslı fiziki strukturlar və onların müvafiq EEC-ləri göstərilir. CPE EEC modelinə daxil edilmişdir. Onun qəbulu və empedansı aşağıdakı kimi ifadə edilir:
2707 HDSS nümunəsinin empedans spektrini uyğunlaşdırmaq üçün iki fiziki model və müvafiq ekvivalent sxemlər:
burada Y0 CPE-nin böyüklüyüdür, j xəyali ədəddir və ya (-1)1/2, ω bucaq tezliyidir və n vahiddən az olan CPE güc indeksidir35. Yük ötürmə müqavimətinin tərsi (yəni 1/Rct) korroziya sürətinə uyğundur. Daha kiçik Rct, R-nin daha sürətli korroziya sürəti, P günlərin daha sürətli korroziya sürəti deməkdir27b. s aeruginosa nümunələri 32 kΩ sm2-ə çatdı, qeyri-bioloji nümunələrin 489 kΩ sm2-dən çox kiçikdir (Cədvəl 4).
Şəkil 5-dəki CLSM şəkilləri və SEM şəkilləri 7 gündən sonra 2707 HDSS nümunəsinin səthindəki biofilm örtüyünün sıx olduğunu açıq şəkildə göstərir. Lakin 14 gündən sonra biofilm örtüyü seyrək oldu və bəzi ölü hüceyrələr peyda oldu. Cədvəl 5-də biofilmin qalınlığını 2707 HDSS və maksimum biofilm nümunələrində göstərir. qalınlığı 7 gündən sonra 23,4 μm-dən 14 gün sonra 18,9 μm-ə dəyişdi. Orta biofilmin qalınlığı da bu tendensiyanı təsdiqlədi. 7 gündən sonra 22,2 ± 0,7 μm-dən 14 gün sonra 17,8 ± 1,0 μm-ə qədər azaldı.
(a) 7 gündən sonra 3-D CLSM şəkli, (b) 14 gündən sonra 3-D CLSM şəkli, (c) 7 gündən sonra SEM görüntüsü və (d) 14 gündən sonra SEM şəkli.
EDS 14 gün ərzində P. aeruginosa təsirinə məruz qalmış nümunələrdə biofilmlərdə və korroziya məhsullarında kimyəvi elementlər aşkar edib. Şəkil 6 göstərir ki, biofilmlərdə və korroziya məhsullarında C, N, O və P-nin tərkibi çılpaq metallara nisbətən xeyli yüksəkdir, çünki bu elementlər biofilmlər və onların metabolitləri ilə əlaqələndirilir. nümunələrin səthində korroziya məhsulları metal matrisin korroziya nəticəsində elementlərini itirdiyini göstərir.
14 gündən sonra 2216E mühitində P. aeruginosa ilə və olmadan çuxurlaşma müşahidə edildi. İnkubasiyadan əvvəl nümunənin səthi hamar və qüsursuz idi (şək. 7a). İnkubasiyadan və biofilm və korroziya məhsulları çıxarıldıqdan sonra nümunələrin səthində ən dərin çuxurlar tədqiq edildi və CL7vi-də göstərildiyi kimi çəliklər tapıldı. qeyri-bioloji nəzarət nümunələri (çuxurun maksimum dərinliyi 0,02 μm). Pseudomonas aeruginosa tərəfindən törədilən maksimum çuxur dərinliyi 7 gündən sonra 0,52 μm və 14 gündən sonra 0,69 μm olub, 3 nümunənin orta maksimum dərinliyi əsasında (10 maksimum çuxurun dərinliyi ±0,2 μm-ə çatmışdır). və 0,52 ± 0,15 μm, müvafiq olaraq (Cədvəl 5). Bu çuxurun dərinliyi dəyərləri kiçik, lakin vacibdir.
(a) məruz qalmadan əvvəl, (b) abiotik mühitdə 14 gün və (c) Pseudomonas aeruginosa bulyonunda 14 gün.
Şəkil 8 müxtəlif nümunə səthlərinin XPS spektrlərini göstərir və hər bir səth üçün təhlil edilən kimyəvi tərkiblər Cədvəl 6-da ümumiləşdirilmişdir. Cədvəl 6-da P. aeruginosa (A və B nümunələri) varlığında Fe və Cr-nin atom faizləri qeyri-bioloji nəzarət nümunələrindən (C və D nümunələri) xeyli aşağı olmuşdur. C və D nümunələri üçün. müvafiq olaraq Cr, Cr2O3, CrO3 və Cr(OH)3-ə aid edilə bilən 574.4, 576.6, 578.3 və 586.8 eV bağlama enerjisi (BE) dəyərlərinə malik dörd pik komponentə (Şəkil 9a və b). Şəkil 9c və d-də müvafiq olaraq BE üçün .80 eV) və Cr2O3 (BE üçün 575.90 eV).
İki mediada 2707 HDSS nümunəsinin səthinin geniş XPS spektrləri müvafiq olaraq 7 gün və 14 gündür.
(a) P. aeruginosa ilə 7 gün, (b) P. aeruginosa ilə 14 gün, (c) abiotik mühitdə 7 gün və (d) abiotik mühitdə 14 gün.
HDSS əksər mühitlərdə yüksək səviyyədə korroziyaya davamlılıq nümayiş etdirir.Kim et al.2 bildirmişdir ki, UNS S32707 HDSS 45-dən çox PREN ilə yüksək ərintili DSS kimi müəyyən edilmişdir. Bu işdə 2707 HDSS nümunəsinin PREN dəyəri 49 olmuşdur. Bu, onun yüksək xrom məzmunu və yüksək molibden və Ni səviyyələri ilə əlaqədardır. struktur sabitliyi və korroziya müqaviməti üçün faydalıdır.Lakin, onun əla kimyəvi müqavimətinə baxmayaraq, bu işdəki eksperimental məlumatlar 2707 HDSS-nin P. aeruginosa biofilmlərinin MİK-ə qarşı tam immun olmadığını göstərir.
Elektrokimyəvi nəticələr göstərdi ki, P. aeruginosa bulyonunda 2707 HDSS-nin korroziya dərəcəsi 14 gündən sonra qeyri-bioloji mühitlə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır. Şəkil 2a-da ilk 24 saat ərzində həm abiotik mühitdə, həm də P. aeruginosa bulyonunda Eocp-də azalma müşahidə edilmişdir. Cədvəl36.Lakin bioloji Eocp səviyyəsi qeyri-bioloji Eocp ilə müqayisədə xeyli yüksək idi. Bu fərqin P.aeruginosa biofilm əmələ gəlməsi ilə əlaqədar olduğunu düşünməyə əsas var.Şəkil 2d-də P.aeruginosa varlığında 2707 HDSS-in icorr dəyəri nəzarətdən 0,627 μA qədər yüksək idi ki, bu da 0,627 μA idi. 63 μA sm-2), EIS ilə ölçülmüş Rct dəyərinə uyğun idi. İlk bir neçə gün ərzində P. aeruginosa bulyonundakı empedans dəyərləri P. aeruginosa hüceyrələrinin birləşməsi və biofilmlərin əmələ gəlməsi səbəbindən artdı. Lakin biofilm nümunənin səthini tamamilə əhatə etdikdə, biofilmin ilkin hücumuna qarşı müqavimət azalır və biofilmin əmələ gəlməsinə qarşı müqavimət azalır. Buna görə də, korroziyaya davamlılıq zamanla azaldı və P. aeruginosa-nın yapışması lokallaşdırılmış korroziyaya səbəb oldu. Abiotik mühitlərdə tendensiyalar fərqli idi. Qeyri-bioloji nəzarətin korroziyaya davamlılığı P. aeruginosa bulyonuna məruz qalmış nümunələrin müvafiq qiymətindən çox yüksək idi. Bundan əlavə, abiotik nümunələr üçün HD-nin k2707-ə çatdığı gün k2707-ə çatdı. P. aeruginosa-nın iştirakı ilə Rct dəyərindən (32 kΩ sm2) 15 dəfə yüksək idi. Buna görə də, 2707 HDSS steril mühitdə əla korroziyaya davamlıdır, lakin P. aeruginosa biofilmlərinin MİK hücumuna davamlı deyil.
Bu nəticələri Şəkil 2b-dəki qütbləşmə əyrilərindən də müşahidə etmək olar. Anodik budaqlanma Pseudomonas aeruginosa biofilm əmələ gəlməsi və metal oksidləşmə reaksiyalarına aid edilmişdir. Eyni zamanda katod reaksiyası oksigenin azalmasıdır. P. aeruginosa-nın olması korroziya cərəyanını xeyli artırdığını göstərir. eruginosa biofilmi 2707 HDSS-nin lokal korroziyasını artırır. Yuan və digərləri29 aşkar etdilər ki, 70/30 Cu-Ni ərintisi olan korroziya cərəyanının sıxlığı P. aeruginosa biofilminin problemi altında artıb. Bu, Pseudomonasfilm ilə oksigenin azaldılmasının biokatalizinə bağlı ola bilər. Bu işdə SS. Aerob biofilmlər də onların altında daha az oksigen ola bilər. Buna görə də, metal səthinin oksigenlə yenidən passivləşdirilməməsi bu işdə MİK-ə kömək edən amil ola bilər.
Dickinson və başqaları.38 kimyəvi və elektrokimyəvi reaksiyaların sürətinin nümunənin səthindəki oturaq bakteriyaların metabolik aktivliyindən və korroziya məhsullarının təbiətindən birbaşa təsirlənə biləcəyini irəli sürdü. Şəkil 5 və Cədvəl 5-də göstərildiyi kimi, həm hüceyrə sayı, həm də biofilm qalınlığı 14 gündən sonra azaldı. Bunu əsaslı şəkildə izah etmək olar ki, 14 gündən sonra səssi702-nin səthində hüceyrələrin əksəriyyəti ölür. 2216E mühitində tükənmə və ya 2707 HDSS matrisindən zəhərli metal ionlarının buraxılması. Bu, toplu təcrübələrin məhdudlaşdırılmasıdır.
Bu işdə P. aeruginosa biofilmi 2707 HDSS səthində biofilmin altındakı Cr və Fe-nin yerli tükənməsinə kömək etdi (Şəkil 6). Cədvəl 6-da C nümunəsi ilə müqayisədə D nümunəsində Fe və Cr-nin azalması P. aeruginosa mühitinin yaratdığı həll olunmuş Fe və Cr-nin ilk günlərdə istifadə edildiyini göstərir. Tərkibində 17700 ppm Cl- var ki, bu da təbii dəniz suyundakı ilə müqayisə oluna bilər. 17700 ppm Cl-nin olması XPS tərəfindən təhlil edilən 7 və 14 günlük abiotik nümunələrdə Cr-nin azalmasının əsas səbəbi olub. 2707 abiotik mühitlərdə HDSS. Şəkil 9 passivasiya plyonkasında Cr6+ varlığını göstərir. O, Çen və Kleytonun təklif etdiyi kimi P. aeruginosa biofilmləri ilə polad səthlərdən Cr-nin çıxarılmasında iştirak edə bilər.
Bakteriyaların böyüməsi ilə əlaqədar olaraq, kultivasiyadan əvvəl və sonra mühitin pH dəyərləri müvafiq olaraq 7,4 və 8,2 olmuşdur. Buna görə də, P. aeruginosa biofilminin altında, kütləvi mühitdə nisbətən yüksək pH səbəbiylə üzvi turşu korroziyası çətin ki, bu işə töhfə verən amil ola bilməz. Mühitin pH-ı ilkin olaraq 4,7 ilə 7,5 arasında dəyişmir. ) 14 günlük sınaq müddəti ərzində.İnkubasiyadan sonra peyvənd mühitində pH-nın artması P.aeruginosa-nın metabolik aktivliyi ilə əlaqədar idi və test zolaqları olmadıqda pH-a eyni təsir göstərdiyi aşkar edilmişdir.
Şəkil 7-də göstərildiyi kimi, P. aeruginosa biofilminin yaratdığı maksimum çuxur dərinliyi 0,69 μm olmuşdur ki, bu da abiotik mühitinkindən (0,02 μm) xeyli böyükdür. Bu, yuxarıda təsvir edilən elektrokimyəvi məlumatlara uyğundur. 0,69 μm dərinlik çuxurun dərinliyi 0,69 μm dərinlik DSS29 üçün bildirilən eyni şərtlərdə verilən dəyərdən on dəfədən çox kiçikdir. 2707 HDSS-nin 2205 DSS ilə müqayisədə daha yaxşı MİK müqaviməti nümayiş etdirdiyini nümayiş etdirin. Bu heç də təəccüblü deyil, çünki 2707 HDSS daha yüksək xrom tərkibinə malikdir və zərərli ikincil çöküntülər olmadan balanslaşdırılmış faza quruluşu sayəsində daha uzunmüddətli passivasiya təmin edir, bu da P. aeruginosa-nın depassivate və depassivate başlamasını çətinləşdirir.
Yekun olaraq, P. aeruginosa bulyonunda 2707 HDSS-nin səthində abiotik mühitdə cüzi çuxurla müqayisədə MİK-in çuxurlanması aşkar edilmişdir. Bu iş göstərir ki, 2707 HDSS 2205 DSS-dən daha yaxşı MİK müqavimətinə malikdir, lakin P. aeruginosa səbəbiylə MİK-ə qarşı tam immun deyildir. mühit.
2707 HDSS kuponu Çinin Şenyang şəhərindəki Şimal-Şərqi Universitetinin (NEU) Metallurgiya Məktəbi tərəfindən təmin edilir. 2707 HDSS-nin elementar tərkibi NEU Materialların Təhlili və Sınaq Departamenti tərəfindən təhlil edilən Cədvəl 1-də göstərilmişdir. Bütün nümunələr 1180 °C-də HDSS ilə birlikdə 1200 °C-də sınaqdan keçirilmişdir. 1 sm2-lik yuxarı açıq səth sahəsi 2000 qritə qədər silisium karbid kağızı ilə cilalanmış və daha sonra 0,05 μm Al2O3 toz asqısı ilə cilalanmışdır. Kenarlar və alt hissələr inert boya ilə qorunur. Quruduqdan sonra nümunələr steril deionlaşdırılmış su ilə yuyulur və sonra 75% ultrasəsli hava ilə sterilizasiya edilir. istifadə etməzdən əvvəl (UV) 0,5 saat işıqlandırın.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 ştammı Çinin Xiamen Dəniz Mədəniyyəti Toplama Mərkəzindən (MCCC) alınıb. Pseudomonas aeruginosa aerobik şəkildə 37°C-də 250 ml kolbalarda və 500 ml elektrokimyəvi şüşə hüceyrələrdə (Biotechology, Ltd. Cotechology, Ltd. Qingdao, Çin).Orta (g/L): 19,45 NaCl, 5,98 MgCl2, 3,24 Na2SO4, 1,8 CaCl2, 0,55 KCl, 0,16 Na2CO3, 0,08 KBr, 0,034 SrCl2, 0,034 SrCl2, BO002, S.302 NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5,0 pepton, 1,0 maya ekstraktı və 0,1 dəmir sitrat. Peyvənd etməzdən əvvəl 20 dəqiqə 121°C-də avtoklavda saxlayın. İşıq hüceyrələrinin konsentrasiyası ilə mikrohüceyrəli və planktonik hüceyrələrin ilkin konsentrasiyası04 ilə hesablayın04. peyvənddən dərhal sonra planktonik Pseudomonas aeruginosa təxminən 106 hüceyrə/ml olmuşdur.
Elektrokimyəvi sınaqlar orta həcmi 500 ml olan klassik üç elektrodlu şüşə kamerada aparılmışdır. Platin təbəqə və doymuş kalomel elektrod (SCE) müvafiq olaraq əks və istinad elektrodları kimi xidmət edən duz körpüləri ilə doldurulmuş Luggin kapilyarları vasitəsilə reaktora qoşulmuşdur. işləyən elektrod üçün təxminən 1 sm2 açıq birtərəfli səth sahəsi. Elektrokimyəvi ölçmələr zamanı nümunələr 2216E mühitinə yerləşdirildi və su hamamında sabit inkubasiya temperaturunda (37 °C) saxlanıldı. OCP, LPR, EIS və potensial dinamik qütbləşmə məlumatları Autolab potentiostatından istifadə etməklə ölçüldü (References, Inc. Eocp ilə -5 və 5 mV diapazonda 0,125 mV s-1 skan sürəti və 1 Hz seçmə tezliyi. EIS sabit vəziyyətdə Eocp-də 5 mV tətbiq olunan gərginlikdən istifadə edərək 0,01 ilə 10,000 Hz tezlik diapazonunda sinus dalğası ilə həyata keçirilmişdir. çatdı. Qütbləşmə əyriləri daha sonra 0,166 mV/s skan sürətində Eocp-ə qarşı -0,2-dən 1,5 V-a qədər aparıldı. Hər bir test P. aeruginosa ilə və olmadan 3 dəfə təkrarlandı.
Metalloqrafik analiz üçün nümunələr mexaniki olaraq 2000 qumlu yaş SiC kağızı ilə cilalanmış və daha sonra optik müşahidə üçün 0,05 μm Al2O3 toz asqısı ilə cilalanmışdır. Metalloqrafik analiz optik mikroskopdan istifadə edilərək aparılmışdır. Nümunələr 10 ağırlıq % kalium hidroksid məhlulu 43 ilə həkk edilmişdir.
İnkubasiyadan sonra nümunələr fosfat tamponlu salin (PBS) məhlulu (pH 7.4 ± 0.2) ilə 3 dəfə yuyuldu və sonra biofilmləri fiksasiya etmək üçün 2.5% (h/v) qlutaraldehid ilə 10 saat fiksasiya olundu. Havada qurudulmazdan əvvəl 95% və 100% v/v) etanol. Nəhayət, SEM müşahidəsi üçün keçiriciliyi təmin etmək üçün nümunənin səthi qızıl plyonka ilə səpilir. SEM təsvirləri hər bir nümunənin səthində ən oturaq P. aeruginosa hüceyrələri olan ləkələrə yönəldilib. Kimyəvi elementləri tapmaq üçün EDSA analizini həyata keçirin. Zeiss, Almaniya) çuxurun dərinliyini ölçmək üçün istifadə edilmişdir. Biofilmin altındakı korroziya çuxurlarını müşahidə etmək üçün sınaq parçası əvvəlcə Çin Milli Standartına (CNS) GB/T4334.4-2000 uyğun olaraq sınaq parçasının səthindəki korroziya məhsullarını və biofilmi təmizləmək üçün təmizləndi.
X-şüaları fotoelektron spektroskopiyası (XPS, ESCALAB250 səth analiz sistemi, Thermo VG, ABŞ) analizi standart şəraitdə –1350 eV-dən istifadə etməklə geniş bir enerji diapazonu 0 üzərində monoxromatik rentgen mənbəyindən (1500 eV enerji və 150 ​​Vt gücdə alüminium Kα xətti) istifadə edilməklə aparılmışdır. .
İnkubasiya edilmiş nümunələr çıxarıldı və 15 s45 müddətində PBS (pH 7.4 ± 0.2) ilə yumşaq bir şəkildə yuyuldu. Nümunələrdəki biofilmlərin bakterial həyat qabiliyyətini müşahidə etmək üçün biofilmlər LIVE/DEAD BacLight Bakterial Canlılıq Kitindən (Invitrogen, OR, Euges, Flush, USA, Euges) istifadə edərək boyandı. sent SYTO-9 boyası və qırmızı flüoresan propidium yodid (PI) boyası. CLSM altında flüoresan yaşıl və qırmızı rəngli nöqtələr müvafiq olaraq canlı və ölü hüceyrələri təmsil edir. Boyanma üçün tərkibində 3 μl SYTO-9 və 3 μl PI məhlulu olan 1 ml qarışıq nümunə otaq temperaturunda (22 dəqiqə 3A) qaranlıqda inkubasiya edildi. Nikon CLSM maşını (C2 Plus, Nikon, Yaponiya) istifadə edərək iki dalğa uzunluğunda (canlı hüceyrələr üçün 488 nm və ölü hüceyrələr üçün 559 nm) müşahidə edilmişdir. Biofilmin qalınlığı 3-D skan rejimində ölçüldü.
Bu məqaləyə necə istinad etmək olar: Li, H. et al. Dəniz Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep tərəfindən 2707 super dupleks paslanmayan poladdan mikrob korroziyası.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Tiosulfat.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Super duplex paslanmayan polad qaynaqların korroziyaya davamlılığına qoruyucu qazda məhlulun istilik müalicəsi və azotun təsiri.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. A Comparative Chemical Study of Microbial and Electrochemically Induced Pitting Corrosion in 316L Paslanmayan Polad.coros.science.45, 2577-2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Xloridin iştirakı ilə müxtəlif pH-ın qələvi məhlullarında 2205 dupleks paslanmayan poladdan elektrokimyəvi davranış.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Dəniz biofilmlərinin korroziyaya təsiri: qısa icmal. Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).