Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik.Erabiltzen ari zaren arakatzailearen bertsioak CSS laguntza mugatua du.Esperientzia onena lortzeko, eguneratutako arakatzailea erabiltzea gomendatzen dugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea).Bitartean, laguntza etengabea bermatzeko, gunea estilorik eta JavaScript gabe errendatuko dugu.
Korrosio mikrobikoa (MIC) arazo larria da industria askotan, galera ekonomiko handiak ekar ditzakeelako.Super duplex altzairu herdoilgaitza 2707 (2707 HDSS) itsas inguruneetan erabiltzen da bere erresistentzia kimiko bikainagatik.Hala ere, MICarekiko duen erresistentzia ez da esperimentalki frogatu.Ikerketa honek Pseudomonas aeruginosa itsas bakterio aerobikoak eragindako MIC 2707 HDSSren portaera aztertu du.Analisi elektrokimikoak erakutsi zuen 2216E medioan Pseudomonas aeruginosa biofilma egotean, korrosio-potentzialaren aldaketa positiboa eta korrosio-korronte-dentsitatea handitzea gertatzen dela.X izpien fotoelektroi-espektroskopiaren (XPS) analisiak biofilmaren azpian dagoen laginaren gainazalean Cr edukiaren gutxitzea erakutsi zuen.Hobien ikus-analisiak erakutsi zuen P. aeruginosa biofilmak 0,69 µm-ko hobiaren gehienezko sakonera sortu zuela inkubazioko 14 egunetan.Hau txikia den arren, adierazten du 2707 HDSS ez dela guztiz immunea P. aeruginosa biofilmen MICarekiko.
Duplex altzairu herdoilgaitzak (DSS) asko erabiltzen dira hainbat industriatan propietate mekaniko bikainen eta korrosioarekiko erresistentzia konbinazio perfektuagatik1,2.Hala ere, hobi lokalizatuak oraindik gertatzen dira eta altzairu honen osotasunari eragiten dio3,4.DSS ez da mikrobioen korrosioarekiko (MIC) erresistentea5,6.DSSrako aplikazio sorta zabala izan arren, oraindik badira inguruneak non DSSen korrosioarekiko erresistentzia nahikoa ez den epe luzerako erabiltzeko.Horrek esan nahi du korrosioarekiko erresistentzia handiagoa duten material garestiagoak behar direla.Jeon et al7ek aurkitu zuten altzairu herdoilgaitz superduplexek (SDSS) ere muga batzuk dituztela korrosioarekiko erresistentziari dagokionez.Horregatik, kasu batzuetan, korrosioarekiko erresistentzia handiagoa duten super duplex altzairu herdoilgaitzak (HDSS) behar dira.Horrek aleazio handiko HDSSen garapena ekarri zuen.
Korrosioarekiko erresistentzia DSS alfa eta gamma faseen erlazioaren araberakoa da eta bigarren fasearen ondoan dauden Cr, Mo eta W eskualdeetan 8, 9, 10 agortzen da.HDSS-k Cr, Mo eta N11 eduki handia dauka, beraz, korrosioarekiko erresistentzia bikaina eta pitting erresistentzia zenbaki baliokidearen (PREN) balio handia (45-50) Cr + 3,3 (% Mo + 0,5% W) +% 16 pisuak zehaztuta.N12.Bere korrosioarekiko erresistentzia bikaina konposizio orekatu baten araberakoa da, gutxi gorabehera %50 ferritiko (α) eta %50 austenitiko (γ) faseak dituena.HDSS-k propietate mekaniko hobeak ditu eta kloruroaren korrosioarekiko erresistentzia handiagoa du.Korrosioarekiko erresistentzia hobeak HDSSaren erabilera hedatzen du kloruro-ingurune agresiboagoetan, hala nola itsas inguruneetan.
MICak arazo handiak dira industria askotan, hala nola petrolio eta gas eta ur industrietan14.MIC korrosioaren kalte guztien % 20 da15.MIC ingurune askotan ikus daitekeen korrosio bioelektrokimikoa da.Gainazal metalikoetan sortzen diren biofilmek baldintza elektrokimikoak aldatzen dituzte eta, ondorioz, korrosio prozesuan eragiten dute.Uste zabala da MIC korrosioa biofilmek eragiten dutela.Mikroorganismo elektrogenikoek metalak jaten dituzte bizirauteko behar duten energia lortzeko17.Azken MIC ikerketek erakutsi dute EET (zelulaz kanpoko elektroi-transferentzia) mikroorganismo elektrogenikoek eragindako MICaren tasa-mugatzailea dela.Zhang et al.18-k frogatu zuen elektroi-bitartekariek elektroien transferentzia bizkortzen dutela Desulfovibrio sessificans zelulen eta 304 altzairu herdoilgaitzaren artean, eta ondorioz, MIC eraso larriagoa da.Anning et al.19 eta Wenzlaff et al.20ek frogatu dute sulfato murrizteko bakterio korrosiboen (SRB) biofilmek metalezko substratuetako elektroiak zuzenean xurga ditzaketela, zulo larriak eraginez.
SRBak, burdina murrizten duten bakterioak (IRBs) eta abar dituzten euskarrietan MIC-ekiko sentikorra dela ezagutzen da 21 .Bakterio hauek biofilmen azpian DSSren gainazalean pitting lokalizatuak eragiten dituzte22,23.DSS ez bezala, HDSS24 MIC ez da ezaguna.
Pseudomonas aeruginosa Gram negatiboa, higikorra eta haga-formako bakterioa da, naturan oso hedatuta dagoena25.Pseudomonas aeruginosa itsas inguruneko mikrobio talde garrantzitsu bat ere bada, MIC kontzentrazio altuak eragiten ditu.Pseudomonas korrosio-prozesuan aktiboki parte hartzen du eta biofilmaren sorreran kolonizatzaile aitzindari gisa aitortzen da.Mahat et al.28 eta Yuan et al.29-k frogatu zuen Pseudomonas aeruginosa-k altzairu epelen eta aleazioen korrosio-tasa handitzeko joera duela ur inguruneetan.
Lan honen helburu nagusia Pseudomonas aeruginosa itsas bakterio aerobikoak eragindako MIC 2707 HDSSren propietateak ikertzea izan da, metodo elektrokimikoak, gainazaleko analisi metodoak eta korrosio produktuen analisiak erabiliz.Azterketa elektrokimikoak, zirkuitu irekiko potentziala (OCP), polarizazio linealaren erresistentzia (LPR), inpedantzia elektrokimikoko espektroskopia (EIS) eta potentzial polarizazio dinamikoa barne, MIC 2707 HDSSaren portaera aztertzeko.Energia-dispertsio-analisi espektrometrikoa (EDS) egin zen korroditutako gainazal batean elementu kimikoak detektatzeko.Horrez gain, X izpien fotoelektroi-espektroskopia (XPS) erabili zen Pseudomonas aeruginosa duen itsas ingurunearen eraginpean oxido-filmaren pasivazioaren egonkortasuna zehazteko.Hobien sakonera laser eskaneatzeko mikroskopio konfokal batean (CLSM) neurtu zen.
1. taulak 2707 HDSSren konposizio kimikoa erakusten du.2. taulak erakusten du 2707 HDSS-ak propietate mekaniko bikainak dituela 650 MPa-ko eten-indarrarekin.irudian.1. 2707 HDSS disoluzioaren mikroegitura optikoa erakusten da.%50 inguru austenita eta %50 ferrita faseak dituen mikroegituran, bigarren faserik gabeko austenita eta ferrita faseen banda luzangak ikusten dira.
irudian.2a irudiak zirkuitu irekiko potentziala (Eocp) erakusten du 2707 HDSS-ren esposizio-denbora 2216E medio abiotikoan eta P. aeruginosa salda 14 egunez 37 °C-tan.Eocp-en aldaketarik handiena eta esanguratsuena lehenengo 24 orduetan gertatzen dela erakusten du.Eocp balioak bi kasuetan -145 mV-n (SCErekin alderatuta) 16 ordu ingurura iritsi ziren eta gero nabarmen jaitsi ziren, -477 mV (SCErekin alderatuta) eta -236 mV (SCErekin alderatuta) lagin abiotikorako.eta Pseudomonas aeruginosa kupoiak, hurrenez hurren).24 ordu igaro ondoren, P. aeruginosa-ren Eocp 2707 HDSS balioa nahiko egonkorra izan zen -228 mV-n (SCErekin alderatuta), lagin ez-biologikoei dagokien balioa, berriz, -442 mV gutxi gorabehera (SCErekin alderatuta).P. aeruginosa-ren presentzian Eocp nahiko baxua izan zen.
2707 HDSS laginen azterketa elektrokimikoa euskarri abiotikoan eta Pseudomonas aeruginosa salda 37 °C-tan:
(a) Eocp esposizio-denboraren arabera, (b) polarizazio-kurbak 14. egunean, (c) Rp esposizio-denboraren arabera, eta (d) icorr esposizio-denboraren arabera.
3. taulan 2707 HDSS laginen korrosio-parametro elektrokimikoak erakusten dira 14 egunetan zehar inokulatutako medio abiotikoetan eta Pseudomonas aeruginosa-ren eraginpean.Anodoaren eta katodoaren kurben ukitzaileak estrapolatu ziren korrosio-korronte-dentsitatea (icorr), korrosio-potentziala (Ecorr) eta Tafel malda (βα eta βc) metodo estandarren arabera ematen duten elkarguneak lortzeko30,31.
irudian ikusten den bezala.2b, P. aeruginosa kurbaren goranzko aldaketak Ecorr-en igoera eragin zuen kurba abiotikoaren aldean.Icorr balioa, korrosio-abiadurarekin proportzionala dena, 0,328 µA cm-2-ra igo da Pseudomonas aeruginosa laginean, hau da, lagin ez-biologikoan baino lau aldiz handiagoa (0,087 µA cm-2).
LPR korrosioaren analisi azkarra egiteko metodo elektrokimiko ez suntsitzaile klasikoa da.MIC32 aztertzeko ere erabili izan da.irudian.2c-k polarizazio-erresistentzia (Rp) erakusten du esposizio-denboraren arabera.Rp balio handiagoak korrosio gutxiago esan nahi du.Lehenengo 24 orduetan, Rp 2707 HDSS-ak 1955 kΩ cm2-koa izan zuen ale abiotikoentzat eta 1429 kΩ cm2 Pseudomonas aeruginosa aleentzat.2c irudiak ere erakusten du Rp balioa egun baten ondoren azkar gutxitu zela eta gero nahiko aldatu gabe geratu zela hurrengo 13 egunetan.Pseudomonas aeruginosa lagin baten Rp balioa 40 kΩ cm2 ingurukoa da, hau da, lagin ez-biologiko baten 450 kΩ cm2 balioa baino askoz txikiagoa.
icorr-en balioa korrosio-tasa uniformearekiko proportzionala da.Bere balioa Stern-Giri ekuazio honetatik kalkula daiteke:
Zoe et al-en arabera.33, lan honetan Tafel B aldaparen balio tipikoa 26 mV/dec hartu zen.2d irudiak erakusten du 2707 lagin ez-biologikoaren ikorr-a nahiko egonkor mantendu zela, eta P. aeruginosa laginak gorakada handia izan zuen bitartean lehen 24 orduen ondoren.P. aeruginosa laginen ikorr balioak kontrol ez-biologikoetakoak baino magnitude ordena handiagoak ziren.Joera hori bat dator polarizazio-erresistentziaren emaitzekin.
EIS gainazal herdoilduetan erreakzio elektrokimikoak karakterizatzeko erabiltzen den beste metodo ez-suntsitzailea da.Inpedantzia-espektroak eta kalkulatutako kapazitate-balioak ingurune abiotikoan eta Pseudomonas aeruginosa soluzioan jasandako laginen, film pasiboaren/biofilmaren erresistentzia Rb laginaren gainazalean eratutako Rb, karga-transferentziaren erresistentzia Rct, geruza bikoitzeko kapazitate elektrikoa Cdl (EDL) eta QCPE fase-elementuen parametro konstanteak (CPE).Parametro hauek gehiago aztertu ziren datuak zirkuitu baliokidearen (EEC) eredu baten bidez egokituz.
irudian.3. irudian Nyquist lursail tipikoak (a eta b) eta Bode lursailak (a' eta b') erakusten ditu 2707 HDSS laginetarako medio abiotikoetan eta P. aeruginosa salda inkubazio denbora desberdinetarako.Nyquist-eko eraztunaren diametroa gutxitzen da Pseudomonas aeruginosa-ren presentzian.Bode grafikoak (3b' irudia) inpedantzia totalaren igoera erakusten du.Erlaxazio denbora-konstanteari buruzko informazioa fase maximoetatik lor daiteke.irudian.4. geruza bakarrean (a) eta geruza bikoitzean (b) eta dagozkion EEEetan oinarritutako egitura fisikoak erakusten dira.CPE EEE ereduan sartzen da.Haren onarpena eta inpedantzia honela adierazten dira:
2707 HDSS laginaren inpedantzia-espektroa egokitzeko bi eredu fisiko eta dagozkion zirkuitu baliokideak:
non Y0 KPI balioa den, j irudizko zenbakia edo (-1)1/2 den, ω maiztasun angeluarra den, n KPI potentzia indizea bat baino txikiagoa den35.Karga-transferentzia-erresistentzia-inbertsioa (hau da, 1/Rct) korrosio-tasari dagokio.Zenbat eta Rct txikiagoa, orduan eta korrosio-tasa handiagoa27.14 eguneko inkubazioaren ondoren, Pseudomonas aeruginosa laginen Rct 32 kΩ cm2-ra iritsi zen, hau da, lagin ez-biologikoen 489 kΩ cm2 baino askoz txikiagoa (4. taula).
5. irudiko CLSM irudiek eta SEM irudiek argi erakusten dute 7 egun igaro ondoren HDSS 2707 laginaren gainazaleko biofilm estaldura trinkoa dela.Hala ere, 14 egun igaro ondoren, biofilmaren estaldura eskasa izan zen eta zelula hil batzuk agertu ziren.5. taulan 2707 HDSS laginetako biofilmen lodiera erakusten da P. aeruginosa 7 eta 14 egunez esposizio ostean.Biofilmaren gehienezko lodiera 23,4 µm-tik 7 egunen buruan 18,9 µm-ra aldatu zen 14 egunen buruan.Biofilmaren batez besteko lodierak ere joera hori baieztatu zuen.22,2 ± 0,7 μm-tik 7 egun igaro ondoren 17,8 ± 1,0 μm-ra jaitsi zen.
(a) 3-D CLSM irudia 7 egunetan, (b) 3-D CLSM irudia 14 egunetan, (c) SEM irudia 7 egunetan eta (d) SEM irudia 14 egunetan.
EMF-k biofilmetan eta korrosio-produktuetan elementu kimikoak agerian utzi zituen 14 egunez P. aeruginosa-ren eraginpean jarritako laginetan.irudian.6. irudiak erakusten du biofilmetan eta korrosio-produktuetan C, N, O eta P-ren edukia metal puruetan baino nabarmen handiagoa dela, elementu horiek biofilmekin eta haien metabolitoekin lotuta baitaude.Mikrobioek kromo eta burdina arrastoak baino ez dituzte behar.Biofilmean eta laginen gainazaleko korrosio-produktuetan Cr eta Fe maila altuek adierazten dute matrize metalikoak elementuak galdu dituela korrosioaren ondorioz.
14 egun igaro ondoren, P. aeruginosa zuten eta gabe zuloak ikusi ziren 2216E ertainetan.Inkubazioaren aurretik, laginen gainazala leuna eta akatsik gabekoa zen (7a. irudia).Biofilmak eta korrosio produktuak inkubatu eta kendu ondoren, laginen gainazaleko zulorik sakonenak CLSM erabiliz aztertu ziren, 7b eta c irudietan erakusten den moduan.Kontrol ez-biologikoen gainazalean ez da zulo nabarmenik aurkitu (pitting-en gehienezko sakonera 0,02 µm).P. aeruginosa-k eragindako hobi-sakonera maximoa 0,52 µm izan zen 7 egunetan eta 0,69 µm 14 egunetan, 3 laginetako batez besteko hobi-sakonera maximoan oinarrituta (lagin bakoitzeko 10 hobi-sakonera maximo aukeratu ziren).0,42 ± 0,12 µm eta 0,52 ± 0,15 µm lorpena, hurrenez hurren (5. taula).Zuloaren sakoneraren balio hauek txikiak baina garrantzitsuak dira.
(a) esposizio aurretik, (b) 14 egun ingurune abiotiko batean, eta (c) 14 egun Pseudomonas aeruginosa saldan.
irudian.8. taulan hainbat lagin-azalen XPS espektroak ageri dira, eta gainazal bakoitzerako aztertutako konposizio kimikoa 6. taulan laburbiltzen da. 6. taulan, Fe eta Cr-en portzentaje atomikoak P. aeruginosa-ren (A eta B laginak) biologikoak ez zirenak baino askoz txikiagoak ziren.(C eta D laginak).P. aeruginosa lagin baterako, Cr 2p nukleoaren mailan dagoen kurba espektrala 574,4, 576,6, 578,3 eta 586,8 eV-ko lotura-energiak (BE) dituzten lau osagai gailurretan egokitu zen, Cr, Cr2O3, CrO3-i egotzi ahal izateko.eta Cr(OH)3, hurrenez hurren (9a eta b. irudiak).Lagin ez-biologikoetarako, Cr 2p maila nagusiaren espektroak bi gailur nagusi ditu Cr (573,80 eV BErentzat) eta Cr2O3 (575,90 eV BErentzat) irudietan.9c eta d, hurrenez hurren.Lagin abiotikoen eta P. aeruginosa laginen arteko alderik nabarmenena Cr6+-ren presentzia eta Cr(OH)3-ren proportzio erlatibo handiagoa (BE 586,8 eV) biofilmaren azpian izan zen.
2707 HDSS laginaren gainazaleko XPS espektro zabalak bi euskarritan 7 eta 14 egunekoak dira, hurrenez hurren.
(a) 7 eguneko esposizioa P. aeruginosa, (b) 14 egun P. aeruginosa, (c) 7 egun ingurune abiotiko batean, eta (d) 14 egun ingurune abiotiko batean.
HDSS-k korrosioarekiko erresistentzia maila altua erakusten du ingurune gehienetan.Kim et al.2-ek jakinarazi zuten HDSS UNS S32707 aleazio handiko DSS gisa identifikatu zela 45 baino PREN handiagoarekin. Lan honetan 2707 HDSS laginaren PREN balioa 49koa izan zen. Hau kromo-eduki handiagatik eta molibdeno eta nikel-eduki handiagatik gertatzen da, ingurune azidoetan erabilgarriak baitira.eta kloruro-eduki handiko inguruneak.Gainera, konposizio orekatua eta akatsik gabeko mikroegitura onuragarriak dira egitura-egonkortasunerako eta korrosioarekiko erresistentziarako.Hala ere, erresistentzia kimiko bikaina izan arren, lan honetako datu esperimentalek iradokitzen dute 2707 HDSS ez dagoela P. aeruginosa biofilm MICekiko guztiz immunea.
Emaitza elektrokimikoak P. aeruginosa saldan 2707 HDSS-ren korrosio-tasa nabarmen handitu zela 14 egun igaro ondoren, ingurune ez-biologikoarekin alderatuta.2a irudian, Eocp-aren beherakada ikusi da bai medio abiotikoan bai P. aeruginosa saldan lehen 24 orduetan.Horren ostean, biofilmak laginaren gainazala guztiz estaltzen du, eta Eocp nahiko egonkor bihurtzen da36.Hala ere, Eocp maila biologikoa Eocp maila ez-biologikoa baino askoz ere altuagoa zen.Desberdintasun hori P. aeruginosa biofilmen sorrerarekin lotuta dagoela pentsatzeko arrazoiak daude.irudian.2d P. aeruginosa-ren presentzian, icorr 2707 HDSS balioa 0,627 μA cm-2-ra iritsi zen, hau da, kontrol abiotikoaren (0,063 μA cm-2) baino magnitude ordena handiagoa, EISek neurtutako Rct balioarekin bat zetorren.Lehen egunetan, P. aeruginosa saldan inpedantzia-balioak handitu egin ziren P. aeruginosa zelulak atxikitzearen eta biofilmen sorreraren ondorioz.Hala ere, biofilmak laginaren gainazala guztiz estaltzen duenean, inpedantzia gutxitzen da.Babes-geruza erasotzen da batez ere biofilmak eta biofilm metabolitoak eratzen direlako.Ondorioz, korrosioarekiko erresistentzia gutxitu egin zen denborarekin eta P. aeruginosa atxikitzeak korrosio lokalizatua eragin zuen.Ingurune abiotikoen joerak desberdinak ziren.Kontrol ez-biologikoaren korrosioarekiko erresistentzia P. aeruginosa salda jasandako laginei dagokien balioa baino askoz handiagoa izan zen.Gainera, atxikipen abiotikoetarako, Rct 2707 HDSS balioa 489 kΩ cm2-ra iritsi zen 14. egunean, hau da, P. aeruginosa-ren presentzian Rct balioa (32 kΩ cm2) baino 15 aldiz handiagoa.Horrela, 2707 HDSS-ak korrosioarekiko erresistentzia bikaina du ingurune antzu batean, baina ez da erresistentea P. aeruginosa biofilmetako MICekiko.
Emaitza hauek irudietako polarizazio kurbetatik ere ikus daitezke.2b.Adarkatze anodikoa Pseudomonas aeruginosa biofilm eraketarekin eta metalen oxidazio erreakzioekin lotu da.Kasu honetan, erreakzio katodikoa oxigenoaren murrizketa da.P. aeruginosa presentziak nabarmen handitu zuen korrosio-korrontearen dentsitatea, kontrol abiotikoan baino magnitude ordena bat handiagoa.Horrek adierazten du P. aeruginosa biofilmak 2707 HDSSren korrosio lokalizatua hobetzen duela.Yuan et al.29ek aurkitu zuten Cu-Ni 70/30 aleazioaren korrosio-korronte-dentsitatea handitu zela P. aeruginosa biofilmaren eraginez.Hau Pseudomonas aeruginosa biofilmek oxigeno-murrizketaren biokatalisiaren ondorioz izan daiteke.Behaketa honek MIC 2707 HDSS ere azal dezake lan honetan.Biofilm aerobikoen azpian oxigeno gutxiago egon daiteke.Hori dela eta, metalezko gainazala oxigenoarekin birpasibatzeari uko egitea MIC-ari laguntzen dion faktorea izan daiteke lan honetan.
Dickinson et al.38-k iradoki zuen erreakzio kimiko eta elektrokimikoen abiadura zuzenean laginaren gainazaleko bakterio sesilen jarduera metabolikoak eta korrosio-produktuen izaerak eragin dezakeela.5. Irudian eta 5. Taulan erakusten den bezala, zelula kopurua eta biofilm lodiera gutxitu egin ziren 14 egun igaro ondoren.Hau arrazoiz azal daiteke 14 egun igaro ondoren, 2707 HDSS-ren gainazaleko zelula sesil gehienak 2216E medioan mantenugaiak agortzeagatik edo 2707 HDSS matrizetik metal ioi toxikoen askapenagatik hil zirela.Hau batch esperimentuen muga da.
Lan honetan, P. aeruginosa biofilm batek 2707 HDSSren gainazaleko biofilmaren azpian Cr eta Fe agortzen lagundu zuen (6. irudia).6. taulan D laginaren Fe eta Cr-ren murrizketa erakusten da C laginarekin alderatuta, eta P. aeruginosa biofilmak eragindako Fe eta Cr disolbatuak lehen 7 egunetan iraun zutela adierazten du.2216E ingurunea itsas ingurunea simulatzeko erabiltzen da.17700 ppm Cl- ditu, itsasoko ur naturalean duen edukiaren parekoa dena.17700 ppm Cl-ren presentzia izan zen XPS-ek analizatutako 7 eta 14 eguneko lagin abiotikoetan Cr gutxitzearen arrazoi nagusia.P. aeruginosa laginekin alderatuta, Cr-aren disoluzioa lagin abiotikoetan askoz ere txikiagoa izan zen, 2707 HDSSk baldintza abiotikoetan kloroarekiko duen erresistentzia handiagatik.irudian.9. irudiak Cr6+-ren presentzia erakusten du pasibazio-filmean.P. aeruginosa biofilmek altzairuzko gainazaletatik kromoa kentzean parte hartu dezakete, Chen eta Clayton-ek iradokitzen duten moduan.
Bakterioen hazkuntza dela eta, laborantzaren aurretik eta ondoren medioaren pH balioak 7,4 eta 8,2 izan ziren, hurrenez hurren.Hortaz, P. aeruginosa biofilmaren azpian, azido organikoen korrosioak nekez lagunduko du lan honetan, solteko medioan pH nahiko altua delako.Kontrol-medio ez-biologikoaren pH-a ez da nabarmen aldatu (hasierako 7,4tik azken 7,5era) 14 eguneko proba-aldian.Inkubazioaren ondoren haziaren medioaren pH-aren igoera P. aeruginosa-ren jarduera metabolikoaren ondorioz gertatu zen eta proba-bandarik ezean pH-an eragin bera zuela ikusi zen.
7. Irudian ikusten den bezala, P. aeruginosa biofilmak eragindako hobi-sakonera maximoa 0,69 µm-koa izan zen, hau da, medio abiotikoarena baino askoz handiagoa (0,02 µm).Hau bat dator goian deskribatutako datu elektrokimikoekin.0,69 µm-ko zuloaren sakonera 2205 DSS-rako jakinarazitako 9,5 µm balioa baino hamar aldiz txikiagoa da baldintza berdinetan.Datu hauek erakusten dute 2707 HDSS 2205 DSSek baino erresistentzia hobea duela MICekiko.Honek ez luke harritzekoa izan behar 2707 HDSSak Cr maila altuagoak dituelako, eta horrek pasivazio luzeagoa ematen du, P. aeruginosa despasivatzea zailagoa da eta bigarren mailako prezipitazio kaltegarririk gabeko fase-egitura orekatuagatik pitting eragiten du.
Ondorioz, MIC hobiak 2707 HDSSren gainazalean aurkitu ziren P. aeruginosa saldan, ingurune abiotikoko hobi hutsalekin alderatuta.Lan honek erakusten du 2707 HDSSak MICarekiko erresistentzia hobea duela 2205 DSSak baino, baina ez da guztiz immunea MICarekiko P. aeruginosa biofilmaren ondorioz.Emaitza hauek itsas ingurunerako altzairu herdoilgaitzezko egokiak eta bizi-itxaropena aukeratzen laguntzen dute.
Shenyang-en, Txinako Northeastern University (NEU) Metalurgia Eskolak emandako 2707 HDSSrako kupoia.2707 HDSSren oinarrizko konposizioa 1. taulan ageri da, NEU Materialen Analisi eta Proba Sailak aztertu zuena.Lagin guztiak soluzio solidorako tratatu ziren 1180 °C-tan ordubetez.Korrosio-probak egin baino lehen, 1 cm2-ko goiko azalera irekiko 2707 HDSS txanpon-formako bat leundu zen 2000 grana arte siliziozko karburozko lixa-paperarekin eta, ondoren, 0,05 µm Al2O3 hauts-minda batekin leundu zen.Alboak eta behea pintura geldoz babestuta daude.Lehortu ondoren, laginak ur deionizatu esterilarekin garbitu eta % 75 (v/v) etanolarekin esterilizatu ziren 0,5 orduz.Ondoren, airez lehortu ziren argi ultramorearen azpian (UV) 0,5 orduz erabili aurretik.
Itsas Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 anduia Xiamen Itsas Kulturaren Bilketa Zentroan (MCCC) erosi zen, Txinan.Pseudomonas aeruginosa baldintza aerobikoetan hazi zen 37 °C-tan 250 ml-ko flaskoetan eta 500 ml beirazko zelula elektrokimikoetan Marine 2216E medio likidoa erabiliz (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Txina).Erdiguneak (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, 0,08 SrBr03,02,02,03,03 016 6NH26NH3, 3,0016 NH3 5,0 peptona, 1,0 legamia-estraktua eta 0,1 burdin zitratoa.Autoklabea 121 °C-tan inokulatu aurretik 20 minutuz.Zenbatu zelula sesilak eta planktonikoak hemozitometro batekin argi-mikroskopioan 400x handipenean.Pseudomonas aeruginosa planktonikoaren hasierako kontzentrazioa inokulatu eta berehala 106 zelula/ml izan zen gutxi gorabehera.
Proba elektrokimikoak 500 ml-ko bolumen ertaineko hiru elektrodoko kristalezko zelula klasiko batean egin ziren.Platinozko xafla eta kalome-elektrodo saturatua (SAE) erreaktorera konektatu ziren gatz-zubiz betetako Luggin kapilarren bidez, zeinak elektrodo kontagailu eta erreferentzia gisa balio zuten, hurrenez hurren.Lan-elektrodoak fabrikatzeko, lagin bakoitzari kobrezko hari gomatua erantsi zitzaion eta epoxi erretxinaz estali zen, alde batean lan-elektrodoarentzat babesik gabeko 1 cm2 inguru utziz.Neurketa elektrokimikoetan, laginak 2216E medioan jarri ziren eta inkubazio-tenperatura konstantean (37°C) mantendu ziren bainu batean.OCP, LPR, EIS eta polarizazio dinamiko potentzialaren datuak Autolab potentiostato baten bidez neurtu dira (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., AEB).LPR probak 0,125 mV s-1-ko eskaneatu-tasa batean grabatu ziren -5 eta 5 mV bitarteko Eocp-rekin eta 1 Hz-ko laginketa-abiaduran.EIS uhin sinusoidal batekin egin zen 0,01 eta 10.000 Hz arteko maiztasun-tarte batean 5 mV-ko tentsio aplikatua erabiliz, Eocp egoera egonkorrean.Ekorketa potentzialaren aurretik, elektrodoak inaktibo moduan egon ziren korrosio potentzial askearen balio egonkorra lortu arte.Ondoren, polarizazio-kurbak -0,2 eta 1,5 V-ra neurtu ziren Eocp-ren arabera, 0,166 mV/s-ko eskaneatu abiaduran.Proba bakoitza 3 aldiz errepikatu zen P. aeruginosarekin eta gabe.
Analisi metalografikoa egiteko laginak mekanikoki leundu ziren 2000 grit-eko SiC paper bustiarekin eta, ondoren, 0,05 µm Al2O3 hauts esekidurarekin leundu ziren behaketa optikorako.Azterketa metalografikoa mikroskopio optiko baten bidez egin da.Laginak 43 potasio hidroxidoaren %10 pisuko disoluzioarekin grabatu ziren.
Inkubazioaren ondoren, laginak 3 aldiz garbitu ziren fosfato tamponatuko gatzarekin (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) eta, ondoren, % 2,5 (v/v) glutaraldehidoarekin finkatu ziren 10 orduz biofilmak finkatzeko.Ondoren, etanol multzoarekin deshidratatu zen (% 50, % 60, % 70, % 80, % 90, % 95 eta % 100 bolumenean) airea lehortu aurretik.Azkenik, laginaren gainazalean urrezko film bat jartzen da SEM behaketarako eroankortasuna emateko.SEM irudiak lagin bakoitzaren gainazalean P. aeruginosa zelula sesilenak zituzten lekuetan zentratu ziren.Elementu kimikoak aurkitzeko EDS analisia egitea.Hobiaren sakonera neurtzeko Zeiss konfocal laser scanning mikroskopioa (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Alemania) erabili zen.Biofilmaren azpian korrosio-hobiak behatzeko, proba-lagina lehenik eta behin Txinako National Standard (CNS) GB/T4334.4-2000-ren arabera garbitu zen, korrosio-produktuak eta biofilma proba-laginaren gainazaletik kentzeko.
X izpien fotoelektroiaren espektroskopia (XPS, ESCALAB250 gainazaleko analisi sistema, Thermo VG, AEB) analisia X izpien iturri monokromatiko batekin egin da (1500 eV-ko energia eta 150 W-ko Aluminiozko Kα lerroa) 0 lotune-energia sorta zabal batean –1350 eV-ko baldintza estandarretan.Bereizmen handiko espektroak 50 eV-ko transmisio-energia eta 0,2 eV-ko urratsa erabiliz grabatu ziren.
Inkubatutako laginak kendu eta astiro-astiro garbitu ziren PBSarekin (pH 7,4 ± 0,2) 15 s45.Laginetan biofilmen bakterioen bideragarritasuna behatzeko, biofilmak LIVE/DEAD BacLight BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR, AEB) erabiliz tindatu ziren.Kitak bi koloratzaile fluoreszente ditu: SYTO-9 koloratzaile fluoreszente berdea eta propidio ioduroa (PI) koloratzaile fluoreszente gorria.CLSMn, puntu berde fluoreszenteak eta gorriak zelula biziak eta hilak adierazten dituzte, hurrenez hurren.Tindatzeko, 3 µl SYTO-9 eta 3 µl PI soluzio dituen nahasketa baten ml 1 inkubatu zen 20 minutuz giro-tenperaturan (23°C) ilunpean.Hortik aurrera, zikindutako laginak bi uhin-luzeratan aztertu ziren (488 nm zelula bizientzat eta 559 nm zelula hilentzat) Nikon CLSM aparatu batekin (C2 Plus, Nikon, Japonia).Biofilmaren lodiera 3D eskaneatzeko moduan neurtu da.
Nola aipatu artikulu hau: Li, H. et al.Pseudomonas aeruginosa itsas biofilmaren 2707 super duplex altzairu herdoilgaitzaren korrosio mikrobikoa.zientzia.6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 altzairu herdoilgaitzezko duplexaren tentsio-korrosioaren pitzadura kloruro-soluzioetan tiosulfatoaren aurrean. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 altzairu herdoilgaitzezko duplexaren tentsio-korrosioaren pitzadura kloruro-soluzioetan tiosulfatoaren aurrean. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. творах хлоридов в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 altzairu herdoilgaitzezko duplexaren tentsio-korrosioaren pitzadura kloruro-soluzioetan tiosulfatoaren aurrean. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & ZUCCHI, F. LDX 2101 双 相不锈 钢 在在 下氯化物 溶液 中中 应力 存在 开裂 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相altzairu herdoilgaitza在福代sulfate分下下南性性生于中图像剧惼图像剧惂 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. творе хлорида в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 altzairu herdoilgaitzezko duplexaren tentsio-korrosioaren pitzadura kloruro-soluzioan tiosulfatoaren aurrean.coros science 80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Disoluzioaren bero-tratamenduaren eta nitrogenoaren eraginak babes-gasan hiperduplex altzairu herdoilgaitzezko soldaduren pitting-ko korrosioaren erresistentzian. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Disoluzioaren bero-tratamenduaren eta nitrogenoaren eraginak babes-gasan hiperduplex altzairu herdoilgaitzezko soldaduren pitting-ko korrosioaren erresistentzian.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS eta Park, YS Disoluzio-tratamendu termikoaren eta nitrogenoaren eragina gas babeslean, hiperduplex altzairu herdoilgaitzezko soldaduren korrosio-erresistentzian. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS eta Park, YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS eta Park, YS Disoluzio-tratamendu termikoen eta gas babeslearen nitrogenoaren eragina altzairu herdoilgaitzezko super duplexeko soldaduren korrosioarekiko erresistentzian.koros.zientzia.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Azterketa konparatiboa 316L altzairu herdoilgaitzaren mikrobioki eta elektrokimikoki induzitutako pittingen kimikan. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Azterketa konparatiboa 316L altzairu herdoilgaitzaren mikrobioki eta elektrokimikoki induzitutako pittingen kimikan.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. eta Lewandowski, Z. 316L altzairu herdoilgaitzaren pitting mikrobiologiko eta elektrokimikoen azterketa kimiko konparatiboa. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物和电化学诱导的316L 不锈钢点蚀的化学比较研究。 Shi, X., Avci, R., Geiser, M. eta Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. eta Lewandowski, Z. 316L altzairu herdoilgaitzean mikrobiologikoki eta elektrokimikoki induzitutako zuloen azterketa kimiko konparatiboa.koroak.zientzia.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 duplex altzairu herdoilgaitzaren portaera elektrokimikoa pH desberdina duten soluzio alkalinoetan kloruroaren presentzian. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 duplex altzairu herdoilgaitzaren portaera elektrokimikoa pH desberdina duten soluzio alkalinoetan kloruroaren presentzian.Luo H., Dong KF, Lee HG eta Xiao K. 2205 altzairu herdoilgaitz duplexaren portaera elektrokimikoa pH desberdina duten disoluzio alkalinoetan kloruroaren aurrean. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH 碱性溶液中的町电化化在氯化物存在下不同pH Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相altzairu herdoilgaitzaren portaera elektrokimikoa kloruroaren presentzia pH ezberdinean disoluzio alkalinoan.Luo H., Dong KF, Lee HG eta Xiao K. 2205 altzairu herdoilgaitz duplexaren portaera elektrokimikoa pH desberdina duten disoluzio alkalinoetan kloruroaren aurrean.Elektrokimika.Aldizkaria.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Itsas biofilmen eragina korrosioan: berrikuspen zehatza. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Itsas biofilmen eragina korrosioan: berrikuspen zehatza.Little, BJ, Lee, JS eta Ray, RI Itsas Biofilmen Korrosioaren Efektuak: Berrikuspen Laburra. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述。 Little, BJ, Lee, JS eta Ray, RILittle, BJ, Lee, JS eta Ray, RI Itsas Biofilmen Korrosioaren Efektuak: Berrikuspen Laburra.Elektrokimika.Aldizkaria.54, 2-7 (2008).