Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝર વર્ઝનનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેમાં CSS માટે મર્યાદિત સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટેડ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડ બંધ કરો). આ દરમિયાન, સતત સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે શૈલીઓ અને જાવાસ્ક્રિપ્ટ વિના સાઇટ પ્રદર્શિત કરીશું.
ઘણા ઉદ્યોગોમાં માઇક્રોબાયલ કાટ (MIC) એક ગંભીર સમસ્યા છે કારણ કે તે મોટા આર્થિક નુકસાનનું કારણ બની શકે છે. 2707 સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ (2707 HDSS) નો ઉપયોગ તેના ઉત્તમ રાસાયણિક પ્રતિકારને કારણે દરિયાઈ વાતાવરણમાં કરવામાં આવ્યો છે. જો કે, MIC સામે તેનો પ્રતિકાર પ્રાયોગિક રીતે દર્શાવવામાં આવ્યો નથી. આ અભ્યાસમાં, દરિયાઈ એરોબિક બેક્ટેરિયમ સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસાને કારણે 2707 HDSS ના MIC વર્તનની તપાસ કરવામાં આવી હતી. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે 2216E માધ્યમમાં સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બાયોફિલ્મની હાજરીમાં, કાટ સંભવિતતામાં સકારાત્મક ફેરફાર અને કાટ વર્તમાન ઘનતામાં વધારો થયો હતો. એક્સ-રે ફોટોઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS) વિશ્લેષણમાં બાયોફિલ્મની નીચે નમૂનાની સપાટી પર Cr સામગ્રીમાં ઘટાડો જોવા મળ્યો. ખાડાઓના ઇમેજિંગ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે P. aeruginosa બાયોફિલ્મે 14 દિવસના ઇન્ક્યુબેશન દરમિયાન 0.69 μm ની મહત્તમ ખાડાની ઊંડાઈ ઉત્પન્ન કરી. જોકે આ નાનું છે, તે સૂચવે છે કે 2707 HDSS પી. એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ્સના MIC થી સંપૂર્ણપણે રોગપ્રતિકારક નથી.
ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ (DSS) નો ઉપયોગ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તેમના ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો અને કાટ પ્રતિકારના આદર્શ સંયોજન 1,2 છે. જો કે, સ્થાનિક ખાડા હજુ પણ થાય છે અને તે આ સ્ટીલની અખંડિતતાને અસર કરે છે3,4. DSS માઇક્રોબાયલ કાટ (MIC)5,6 માટે પ્રતિરોધક નથી. DSS ના ઉપયોગોની વિશાળ શ્રેણી હોવા છતાં, હજુ પણ એવા વાતાવરણ છે જ્યાં DSS નો કાટ પ્રતિકાર લાંબા ગાળાના ઉપયોગ માટે પૂરતો નથી. આનો અર્થ એ છે કે ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર સાથે વધુ ખર્ચાળ સામગ્રીની જરૂર છે. જીઓન એટ અલ7 એ શોધી કાઢ્યું કે સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ (SDSS) માં પણ કાટ પ્રતિકારની દ્રષ્ટિએ કેટલીક મર્યાદાઓ છે. તેથી, કેટલાક એપ્લિકેશનોમાં ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર સાથે સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ (HDSS) જરૂરી છે. આનાથી અત્યંત મિશ્રિત HDSS નો વિકાસ થયો.
DSS નો કાટ પ્રતિકાર આલ્ફા અને ગામા તબક્કાઓના ગુણોત્તર અને બીજા તબક્કાને અડીને આવેલા Cr, Mo અને W ક્ષીણ થયેલા પ્રદેશો 8, 9, 10 પર આધાર રાખે છે. HDSS માં Cr, Mo અને N11 નું પ્રમાણ વધુ હોય છે, તેથી તેમાં ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ મૂલ્ય (45-50) પિટિંગ રેઝિસ્ટન્સ ઇક્વિવેલેન્ટ નંબર (PREN) છે, જે wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt% W) + 16 wt% N12 દ્વારા નક્કી થાય છે. તેનો ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર આશરે 50% ફેરાઇટ (α) અને 50% ઓસ્ટેનાઇટ (γ) તબક્કાઓ ધરાવતી સંતુલિત રચના પર આધાર રાખે છે, HDSS માં પરંપરાગત DSS13 કરતા વધુ સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ઉચ્ચ પ્રતિકાર છે. ક્લોરાઇડ કાટ ગુણધર્મો. સુધારેલ કાટ પ્રતિકાર દરિયાઈ વાતાવરણ જેવા વધુ કાટ લાગતા ક્લોરાઇડ વાતાવરણમાં HDSS ના ઉપયોગને વિસ્તૃત કરે છે.
તેલ અને ગેસ અને પાણીની ઉપયોગિતાઓ જેવા ઘણા ઉદ્યોગોમાં MIC એક મોટી સમસ્યા છે14. કાટ લાગવાના તમામ નુકસાનમાં MICનો હિસ્સો 20% છે15. MIC એ બાયોઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કાટ છે જે ઘણા વાતાવરણમાં જોવા મળે છે. ધાતુની સપાટી પર બનતી બાયોફિલ્મ્સ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર કરે છે, જેનાથી કાટ પ્રક્રિયાને અસર થાય છે. એવું વ્યાપકપણે માનવામાં આવે છે કે MIC કાટ બાયોફિલ્મ્સ દ્વારા થાય છે. ઇલેક્ટ્રોજેનિક સુક્ષ્મસજીવો ટકી રહેવા માટે ટકાઉ ઊર્જા મેળવવા માટે ધાતુઓને કાટ કરે છે17. તાજેતરના MIC અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે EET (એક્સ્ટ્રાસેલ્યુલર ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર) એ ઇલેક્ટ્રોજેનિક સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા પ્રેરિત MIC માં દર-મર્યાદિત પરિબળ છે. ઝાંગ એટ અલ. 18 એ દર્શાવ્યું છે કે ઇલેક્ટ્રોન મધ્યસ્થીઓ ડેસલ્ફોવિબ્રિઓ સેસિફિકન્સ કોષો અને 304 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફરને વેગ આપે છે, જે વધુ ગંભીર MIC હુમલા તરફ દોરી જાય છે. એનિંગ એટ અલ. 19 અને વેન્ઝલાફ એટ અલ. 20 એ દર્શાવ્યું હતું કે કાટ લાગતા સલ્ફેટ-ઘટાડનારા બેક્ટેરિયા (SRB) બાયોફિલ્મ્સ મેટલ સબસ્ટ્રેટમાંથી સીધા ઇલેક્ટ્રોનને શોષી શકે છે, જેના પરિણામે ગંભીર ખાડા કાટ થાય છે.
SRB, આયર્ન-રિડ્યુસિંગ બેક્ટેરિયા (IRB), વગેરે ધરાવતા વાતાવરણમાં DSS MIC માટે સંવેદનશીલ હોવાનું જાણીતું છે. 21. આ બેક્ટેરિયા બાયોફિલ્મ્સ 22,23 હેઠળ DSS સપાટી પર સ્થાનિક ખાડાનું કારણ બને છે. DSS થી વિપરીત, HDSS24 નું MIC ઓછું જાણીતું છે.
સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા એ ગ્રામ-નેગેટિવ ગતિશીલ સળિયા આકારનું બેક્ટેરિયમ છે જે પ્રકૃતિમાં વ્યાપકપણે વિતરિત થાય છે25. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા એ દરિયાઈ વાતાવરણમાં એક મુખ્ય માઇક્રોબાયલ જૂથ પણ છે, જે MIC ને સ્ટીલ બનાવવાનું કારણ બને છે. સ્યુડોમોનાસ કાટ પ્રક્રિયાઓમાં નજીકથી સંકળાયેલું છે અને બાયોફિલ્મ રચના દરમિયાન અગ્રણી કોલોનાઇઝર તરીકે ઓળખાય છે. મહાત એટ અલ. 28 અને યુઆન એટ અલ. 29 એ દર્શાવ્યું કે સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા જલીય વાતાવરણમાં હળવા સ્ટીલ અને એલોયના કાટ દરમાં વધારો કરવાની વૃત્તિ ધરાવે છે.
આ કાર્યનો મુખ્ય ઉદ્દેશ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ, સપાટી વિશ્લેષણાત્મક તકનીકો અને કાટ ઉત્પાદન વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને દરિયાઈ એરોબિક બેક્ટેરિયમ સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા દ્વારા થતા 2707 HDSS ના MIC ગુણધર્મોની તપાસ કરવાનો હતો. 2707 HDSS ના MIC વર્તણૂકનો અભ્યાસ કરવા માટે ઓપન સર્કિટ પોટેન્શિયલ (OCP), રેખીય ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર (LPR), ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઇમ્પીડેન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (EIS) અને પોટેન્શિયલ ડાયનેમિક પોટેન્શિયલ ધ્રુવીકરણ સહિત ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અભ્યાસો કરવામાં આવ્યા હતા. કાટ લાગેલી સપાટી પર રાસાયણિક તત્વો શોધવા માટે ઊર્જા વિખેરનાર સ્પેક્ટ્રોમીટર (EDS) વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. વધુમાં, સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા ધરાવતા દરિયાઈ વાતાવરણના પ્રભાવ હેઠળ ઓક્સાઇડ ફિલ્મ પેસિવેશનની સ્થિરતા નક્કી કરવા માટે એક્સ-રે ફોટોઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS) વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ખાડાની ઊંડાઈ કોન્ફોકલ લેસર સ્કેનીંગ માઇક્રોસ્કોપ (CLSM) હેઠળ માપવામાં આવી હતી.
કોષ્ટક 1 2707 HDSS ની રાસાયણિક રચના દર્શાવે છે. કોષ્ટક 2 દર્શાવે છે કે 2707 HDSS માં 650 MPa ની ઉપજ શક્તિ સાથે ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો છે. આકૃતિ 1 દ્રાવણ ગરમીથી સારવાર કરાયેલ 2707 HDSS નું ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર દર્શાવે છે. ગૌણ તબક્કાઓ વિના ઓસ્ટેનાઇટ અને ફેરાઇટ તબક્કાઓના વિસ્તૃત બેન્ડ લગભગ 50% ઓસ્ટેનાઇટ અને 50% ફેરાઇટ તબક્કાઓ ધરાવતા માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં જોઈ શકાય છે.
આકૃતિ 2a એબાયોટિક 2216E માધ્યમમાં 2707 HDSS અને P. aeruginosa બ્રોથ માટે 37 °C તાપમાને 14 દિવસ માટે ઓપન સર્કિટ પોટેન્શિયલ (Eocp) વિરુદ્ધ એક્સપોઝર સમય ડેટા દર્શાવે છે. તે દર્શાવે છે કે Eocp માં સૌથી મોટો અને નોંધપાત્ર ફેરફાર પહેલા 24 કલાકમાં થાય છે. બંને કિસ્સાઓમાં Eocp મૂલ્યો 16 કલાકની આસપાસ -145 mV (વિરુદ્ધ SCE) પર ટોચ પર પહોંચ્યા અને પછી તીવ્ર ઘટાડો થયો, અનુક્રમે એબાયોટિક નમૂના અને P માટે -477 mV (વિરુદ્ધ SCE) અને -236 mV (વિરુદ્ધ SCE) સુધી પહોંચ્યા. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા કુપન્સ, અનુક્રમે. 24 કલાક પછી, P. aeruginosa માટે 2707 HDSS નું Eocp મૂલ્ય -228 mV (વિરુદ્ધ SCE) પર પ્રમાણમાં સ્થિર હતું, જ્યારે બિન-જૈવિક નમૂનાઓ માટે અનુરૂપ મૂલ્ય આશરે -442 mV (વિરુદ્ધ SCE) હતું. P. aeruginosa ની હાજરીમાં Eocp થોડું ઓછું હતું.
૩૭ °C તાપમાને અજૈવિક માધ્યમ અને સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બ્રોથમાં ૨૭૦૭ HDSS નમૂનાઓનું ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પરીક્ષણ:
(a) એક્સપોઝર સમયના કાર્ય તરીકે Eocp, (b) 14મા દિવસે ધ્રુવીકરણ વક્ર, (c) એક્સપોઝર સમયના કાર્ય તરીકે Rp અને (d) એક્સપોઝર સમયના કાર્ય તરીકે icorr.
કોષ્ટક 3 માં 14 દિવસ માટે અજૈવિક માધ્યમ અને સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા ઇનોક્યુલેટેડ માધ્યમના સંપર્કમાં આવેલા 2707 HDSS નમૂનાઓના ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કાટ પરિમાણ મૂલ્યોની યાદી આપવામાં આવી છે. પ્રમાણભૂત પદ્ધતિઓ 30,31 અનુસાર કાટ વર્તમાન ઘનતા (icorr), કાટ સંભવિતતા (Ecorr) અને ટેફેલ ઢોળાવ (βα અને βc) આપતા આંતરછેદો પર પહોંચવા માટે એનોડિક અને કેથોડિક વળાંકોના સ્પર્શકોને એક્સ્ટ્રાપોલેટ કરવામાં આવ્યા હતા.
આકૃતિ 2b માં બતાવ્યા પ્રમાણે, P. aeruginosa વળાંકના ઉપરના શિફ્ટને કારણે અજૈવિક વળાંકની તુલનામાં Ecorr માં વધારો થયો. icorr મૂલ્ય, જે કાટ દરના પ્રમાણસર છે, સ્યુડોમોનાસ aeruginosa નમૂનામાં 0.328 μA cm-2 સુધી વધ્યું, જે બિન-જૈવિક નમૂના (0.087 μA cm-2) કરતા ચાર ગણું હતું.
LPR એ ઝડપી કાટ વિશ્લેષણ માટે એક ક્લાસિક બિન-વિનાશક ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિ છે. તેનો ઉપયોગ MIC32 નો અભ્યાસ કરવા માટે પણ કરવામાં આવ્યો હતો. આકૃતિ 2c એ ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર (Rp) ને એક્સપોઝર સમયના કાર્ય તરીકે દર્શાવે છે. Rp મૂલ્ય વધારે એટલે ઓછું કાટ. પ્રથમ 24 કલાકની અંદર, 2707 HDSS નું Rp એબાયોટિક નમૂનાઓ માટે 1955 kΩ cm2 અને સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા નમૂનાઓ માટે 1429 kΩ cm2 ના મહત્તમ મૂલ્ય પર પહોંચી ગયું. આકૃતિ 2c એ પણ દર્શાવે છે કે એક દિવસ પછી Rp મૂલ્ય ઝડપથી ઘટ્યું અને પછી આગામી 13 દિવસ સુધી પ્રમાણમાં યથાવત રહ્યું. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા નમૂનાનું Rp મૂલ્ય લગભગ 40 kΩ cm2 છે, જે બિન-જૈવિક નમૂનાના 450 kΩ cm2 મૂલ્ય કરતા ઘણું ઓછું છે.
icorr મૂલ્ય એકસમાન કાટ દરના પ્રમાણસર છે. તેનું મૂલ્ય નીચેના સ્ટર્ન-ગેરી સમીકરણ પરથી ગણતરી કરી શકાય છે,
Zou et al. 33 ને અનુસરીને, આ કાર્યમાં Tafel ઢાળ B નું લાક્ષણિક મૂલ્ય 26 mV/dec માનવામાં આવ્યું હતું. આકૃતિ 2d દર્શાવે છે કે બિન-જૈવિક 2707 નમૂનાનો icorr પ્રમાણમાં સ્થિર રહ્યો, જ્યારે P. aeruginosa નમૂનામાં પ્રથમ 24 કલાક પછી ખૂબ જ વધઘટ થઈ. P. aeruginosa નમૂનાઓના icorr મૂલ્યો બિન-જૈવિક નિયંત્રણો કરતા ઘણા વધારે હતા. આ વલણ ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર પરિણામો સાથે સુસંગત છે.
EIS એ બીજી બિન-વિનાશક તકનીક છે જેનો ઉપયોગ કાટ લાગતા ઇન્ટરફેસો પર ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓને લાક્ષણિકતા આપવા માટે થાય છે. અજૈવિક મીડિયા અને સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા સોલ્યુશનના સંપર્કમાં આવેલા નમૂનાઓના ઇમ્પેડન્સ સ્પેક્ટ્રા અને ગણતરી કરેલ કેપેસિટન્સ મૂલ્યો, નમૂનાની સપાટી પર રચાયેલી નિષ્ક્રિય ફિલ્મ/બાયોફિલ્મનો Rb પ્રતિકાર, Rct ચાર્જ ટ્રાન્સફર પ્રતિકાર, Cdl ઇલેક્ટ્રિક ડબલ લેયર કેપેસિટન્સ (EDL) અને QCPE કોન્સ્ટન્ટ ફેઝ એલિમેન્ટ (CPE) પરિમાણો. આ પરિમાણોનું વધુ વિશ્લેષણ સમકક્ષ સર્કિટ (EEC) મોડેલનો ઉપયોગ કરીને ડેટા ફિટ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું.
આકૃતિ 3 એબાયોટિક માધ્યમ અને પી. એરુગિનોસા બ્રોથમાં 2707 HDSS નમૂનાઓના લાક્ષણિક Nyquist પ્લોટ (a અને b) અને Bode પ્લોટ (a' અને b') દર્શાવે છે જે વિવિધ ઇન્ક્યુબેશન સમય માટે છે. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસાની હાજરીમાં Nyquist રિંગનો વ્યાસ ઘટે છે. બોડ પ્લોટ (આકૃતિ 3b') કુલ અવબાધના પરિમાણમાં વધારો દર્શાવે છે. છૂટછાટ સમય સ્થિરાંક પર માહિતી ફેઝ મેક્સિમા દ્વારા પ્રદાન કરી શકાય છે. આકૃતિ 4 મોનોલેયર (a) અને બાયલેયર (b) આધારિત ભૌતિક માળખાં અને તેમના અનુરૂપ EECs દર્શાવે છે. CPE ને EEC મોડેલમાં રજૂ કરવામાં આવ્યું છે. તેની પ્રવેશ અને અવબાધ નીચે મુજબ વ્યક્ત કરવામાં આવી છે:
2707 HDSS નમૂનાના અવબાધ સ્પેક્ટ્રમને ફિટ કરવા માટે બે ભૌતિક મોડેલ અને અનુરૂપ સમકક્ષ સર્કિટ:
જ્યાં Y0 એ CPE નું મૂલ્ય છે, j એ કાલ્પનિક સંખ્યા અથવા (-1)1/2 છે, ω એ કોણીય આવર્તન છે, અને n એ એકતા35 કરતા ઓછો CPE પાવર ઇન્ડેક્સ છે. ચાર્જ ટ્રાન્સફર પ્રતિકાર (એટલે ​​કે 1/Rct) નો વ્યસ્ત કાટ દરને અનુરૂપ છે. નાના Rct નો અર્થ ઝડપી કાટ દર27 છે. 14 દિવસના ઇન્ક્યુબેશન પછી, સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા નમૂનાઓનો Rct 32 kΩ cm2 પર પહોંચ્યો, જે બિન-જૈવિક નમૂનાઓના 489 kΩ cm2 કરતા ઘણો નાનો છે (કોષ્ટક 4).
આકૃતિ 5 માં CLSM છબીઓ અને SEM છબીઓ સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે 7 દિવસ પછી 2707 HDSS નમૂનાની સપાટી પર બાયોફિલ્મ કવરેજ ગાઢ છે. જો કે, 14 દિવસ પછી, બાયોફિલ્મ કવરેજ છૂટાછવાયા હતા અને કેટલાક મૃત કોષો દેખાયા હતા. કોષ્ટક 5 7 અને 14 દિવસ માટે P. aeruginosa ના સંપર્કમાં આવ્યા પછી 2707 HDSS નમૂનાઓ પર બાયોફિલ્મ જાડાઈ દર્શાવે છે. મહત્તમ બાયોફિલ્મ જાડાઈ 7 દિવસ પછી 23.4 μm થી 14 દિવસ પછી 18.9 μm થઈ ગઈ. સરેરાશ બાયોફિલ્મ જાડાઈએ પણ આ વલણની પુષ્ટિ કરી. તે 7 દિવસ પછી 22.2 ± 0.7 μm થી ઘટીને 14 દિવસ પછી 17.8 ± 1.0 μm થઈ ગઈ.
(a) 7 દિવસ પછી 3-D CLSM છબી, (b) 14 દિવસ પછી 3-D CLSM છબી, (c) 7 દિવસ પછી SEM છબી અને (d) 14 દિવસ પછી SEM છબી.
EDS એ 14 દિવસ સુધી P. aeruginosa ના સંપર્કમાં આવેલા નમૂનાઓ પર બાયોફિલ્મ્સ અને કાટ ઉત્પાદનોમાં રાસાયણિક તત્વો જાહેર કર્યા. આકૃતિ 6 દર્શાવે છે કે બાયોફિલ્મ્સ અને કાટ ઉત્પાદનોમાં C, N, O, અને P નું પ્રમાણ એકદમ ધાતુઓ કરતા ઘણું વધારે છે, કારણ કે આ તત્વો બાયોફિલ્મ્સ અને તેમના ચયાપચય સાથે સંકળાયેલા છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓને ફક્ત ક્રોમિયમ અને આયર્નની થોડી માત્રાની જરૂર હોય છે. બાયોફિલ્મમાં Cr અને Fe નું ઉચ્ચ સ્તર અને નમૂનાઓની સપાટી પરના કાટ ઉત્પાદનો સૂચવે છે કે ધાતુના મેટ્રિક્સમાં કાટને કારણે તત્વો ગુમાવ્યા છે.
14 દિવસ પછી, 2216E માધ્યમમાં P. aeruginosa સાથે અને વગર ખાડા જોવા મળ્યા. સેવન પહેલાં, નમૂનાની સપાટી સરળ અને ખામી-મુક્ત હતી (આકૃતિ 7a). બાયોફિલ્મ અને કાટ ઉત્પાદનોના સેવન અને દૂર કર્યા પછી, આકૃતિ 7b અને c માં બતાવ્યા પ્રમાણે, નમૂનાઓની સપાટી પરના સૌથી ઊંડા ખાડાઓની તપાસ CLSM હેઠળ કરવામાં આવી હતી. બિન-જૈવિક નિયંત્રણ નમૂનાઓની સપાટી પર કોઈ સ્પષ્ટ ખાડા મળ્યા નથી (મહત્તમ ખાડાની ઊંડાઈ 0.02 μm). સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસાને કારણે મહત્તમ ખાડાની ઊંડાઈ 7 દિવસ પછી 0.52 μm અને 14 દિવસ પછી 0.69 μm હતી, જે 3 નમૂનાઓની સરેરાશ મહત્તમ ખાડાની ઊંડાઈ (દરેક નમૂના માટે 10 મહત્તમ ખાડાની ઊંડાઈ મૂલ્યો પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા) ના આધારે અનુક્રમે 0.42 ± 0.12 μm અને 0.52 ± 0.15 μm સુધી પહોંચી (કોષ્ટક 5). આ ખાડાની ઊંડાઈના મૂલ્યો નાના છે પરંતુ મહત્વપૂર્ણ છે.
(a) સંપર્કમાં આવતા પહેલા, (b) અજૈવિક માધ્યમમાં 14 દિવસ અને (c) સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બ્રોથમાં 14 દિવસ.
આકૃતિ 8 વિવિધ નમૂના સપાટીઓના XPS સ્પેક્ટ્રા દર્શાવે છે, અને દરેક સપાટી માટે વિશ્લેષણ કરાયેલ રાસાયણિક રચનાઓનો સારાંશ કોષ્ટક 6 માં આપવામાં આવ્યો છે. કોષ્ટક 6 માં, P. aeruginosa (નમૂનાઓ A અને B) ની હાજરીમાં Fe અને Cr ના અણુ ટકાવારી બિન-જૈવિક નિયંત્રણ નમૂનાઓ (નમૂનાઓ C અને D) કરતા ઘણી ઓછી હતી. P. aeruginosa નમૂના માટે, Cr 2p કોર-લેવલ સ્પેક્ટ્રલ વળાંક 574.4, 576.6, 578.3 અને 586.8 eV ના બંધનકર્તા ઊર્જા (BE) મૂલ્યો સાથે ચાર શિખર ઘટકોમાં ફીટ કરવામાં આવ્યો હતો, જે અનુક્રમે Cr, Cr2O3, CrO3 અને Cr(OH)3 ને આભારી હોઈ શકે છે (આકૃતિ 9a અને b). બિન-જૈવિક નમૂનાઓ માટે, Cr 2p કોર-લેવલ સ્પેક્ટ્રમમાં Cr (BE માટે 573.80 eV) અને Cr2O3 (575.90 eV) માટે બે મુખ્ય શિખરો છે. આકૃતિ 9c અને d માં અનુક્રમે BE) માટે. અજૈવિક અને P. એરુગિનોસા નમૂનાઓ વચ્ચેનો સૌથી નોંધપાત્ર તફાવત બાયોફિલ્મ નીચે Cr6+ અને Cr(OH)3 (586.8 eV નો BE) ના ઉચ્ચ સંબંધિત અપૂર્ણાંકની હાજરી હતી.
બે માધ્યમોમાં 2707 HDSS નમૂનાની સપાટીનો વ્યાપક XPS સ્પેક્ટ્રા અનુક્રમે 7 દિવસ અને 14 દિવસનો છે.
(a) P. aeruginosa ના સંપર્કમાં 7 દિવસ, (b) P. aeruginosa ના સંપર્કમાં 14 દિવસ, (c) અજૈવિક માધ્યમમાં 7 દિવસ અને (d) અજૈવિક માધ્યમમાં 14 દિવસ.
મોટાભાગના વાતાવરણમાં HDSS ઉચ્ચ સ્તરના કાટ પ્રતિકાર દર્શાવે છે. કિમ એટ અલ. 2 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે UNS S32707 HDSS ને 45 થી વધુ PREN સાથે ઉચ્ચ મિશ્રિત DSS તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યું હતું. આ કાર્યમાં 2707 HDSS નમૂનાનું PREN મૂલ્ય 49 હતું. આ તેની ઉચ્ચ ક્રોમિયમ સામગ્રી અને ઉચ્ચ મોલિબ્ડેનમ અને Ni સ્તરને કારણે છે, જે એસિડિક અને ઉચ્ચ ક્લોરાઇડ વાતાવરણમાં ફાયદાકારક છે. વધુમાં, સારી રીતે સંતુલિત રચના અને ખામી-મુક્ત માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર માળખાકીય સ્થિરતા અને કાટ પ્રતિકાર માટે ઉપયોગી છે. જો કે, તેના ઉત્તમ રાસાયણિક પ્રતિકાર હોવા છતાં, આ કાર્યમાં પ્રાયોગિક ડેટા સૂચવે છે કે 2707 HDSS P. aeruginosa બાયોફિલ્મ્સના MIC થી સંપૂર્ણપણે રોગપ્રતિકારક નથી.
ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પરિણામો દર્શાવે છે કે બિન-જૈવિક માધ્યમની તુલનામાં 14 દિવસ પછી P. aeruginosa બ્રોથમાં 2707 HDSS નો કાટ દર નોંધપાત્ર રીતે વધ્યો હતો. આકૃતિ 2a માં, પ્રથમ 24 કલાક દરમિયાન અજૈવિક માધ્યમ અને P. aeruginosa બ્રોથ બંનેમાં Eocp માં ઘટાડો જોવા મળ્યો હતો. પછીથી, બાયોફિલ્મ નમૂનાની સપાટીને આવરી લેવાનું પૂર્ણ કરી ચૂક્યું છે અને Eocp પ્રમાણમાં સ્થિર બને છે36. જો કે, જૈવિક Eocp નું સ્તર બિન-જૈવિક Eocp કરતા ઘણું વધારે હતું. એવું માનવાનું કારણ છે કે આ તફાવત P. aeruginosa બાયોફિલ્મ રચનાને કારણે છે. આકૃતિ 2d માં, P. aeruginosa ની હાજરીમાં, 2707 HDSS નું icorr મૂલ્ય 0.627 μA cm-2 પર પહોંચ્યું, જે અજૈવિક નિયંત્રણ (0.063 μA cm-2) કરતા વધારે તીવ્રતાનો ક્રમ હતો, જે EIS દ્વારા માપવામાં આવેલા Rct મૂલ્ય સાથે સુસંગત હતું. પ્રથમ થોડા કલાકો દરમિયાન દિવસોમાં, P. aeruginosa બ્રોથમાં અવબાધ મૂલ્યો P. aeruginosa કોષોના જોડાણ અને બાયોફિલ્મ્સના નિર્માણને કારણે વધ્યા.જો કે, જ્યારે બાયોફિલ્મ નમૂનાની સપાટીને સંપૂર્ણપણે આવરી લે છે, ત્યારે અવબાધ ઘટે છે.બાયોફિલ્મ્સ અને બાયોફિલ્મ મેટાબોલાઇટ્સની રચનાને કારણે રક્ષણાત્મક સ્તર પર પ્રથમ હુમલો થાય છે.તેથી, સમય જતાં કાટ પ્રતિકાર ઘટ્યો, અને P. aeruginosa ના જોડાણને કારણે સ્થાનિક કાટ લાગ્યો.અબાયોટિક માધ્યમોમાં વલણો અલગ હતા.બિન-જૈવિક નિયંત્રણનો કાટ પ્રતિકાર P. aeruginosa બ્રોથના સંપર્કમાં આવેલા નમૂનાઓના અનુરૂપ મૂલ્ય કરતા ઘણો વધારે હતો.વધુમાં, અજૈવિક નમૂનાઓ માટે, 14મા દિવસે 2707 HDSS નું Rct મૂલ્ય 489 kΩ cm2 પર પહોંચ્યું, જે P. aeruginosa ની હાજરીમાં Rct મૂલ્ય (32 kΩ cm2) કરતા 15 ગણું હતું.તેથી, 2707 HDSS જંતુરહિત વાતાવરણમાં ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે, પરંતુ P. aeruginosa દ્વારા MIC હુમલા સામે પ્રતિરોધક નથી. બાયોફિલ્મ્સ.
આ પરિણામો આકૃતિ 2b માં ધ્રુવીકરણ વળાંકોમાંથી પણ જોઈ શકાય છે. એનોડિક શાખા સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ રચના અને ધાતુના ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓને આભારી હતી. તે જ સમયે કેથોડિક પ્રતિક્રિયા ઓક્સિજનમાં ઘટાડો છે. પી. એરુગિનોસાની હાજરીએ કાટ વર્તમાન ઘનતામાં ઘણો વધારો કર્યો છે, જે લગભગ અજૈવિક નિયંત્રણ કરતા વધુ તીવ્રતાનો ક્રમ છે. આ સૂચવે છે કે પી. એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ 2707 HDSS ના સ્થાનિક કાટને વધારે છે. યુઆન એટ અલ29 એ શોધી કાઢ્યું કે પી. એરુગિનોસા બાયોફિલ્મના પડકાર હેઠળ 70/30 Cu-Ni એલોયની કાટ વર્તમાન ઘનતામાં વધારો થયો છે. આ સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ્સ દ્વારા ઓક્સિજન ઘટાડાના બાયોકેટાલિસિસને કારણે હોઈ શકે છે. આ અવલોકન આ કાર્યમાં 2707 HDSS ના MIC ને પણ સમજાવી શકે છે. એરોબિક બાયોફિલ્મ્સમાં તેમની નીચે ઓછો ઓક્સિજન પણ હોઈ શકે છે. તેથી, ઓક્સિજન દ્વારા ધાતુની સપાટીને ફરીથી નિષ્ક્રિય કરવામાં નિષ્ફળતા MIC માં ફાળો આપનાર પરિબળ હોઈ શકે છે. આ કાર્યમાં.
ડિકિન્સન અને અન્ય 38 એ સૂચવ્યું હતું કે રાસાયણિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓના દર નમૂનાની સપાટી પર સેસાઇલ બેક્ટેરિયાની ચયાપચય પ્રવૃત્તિ અને કાટ ઉત્પાદનોની પ્રકૃતિ દ્વારા સીધા પ્રભાવિત થઈ શકે છે. આકૃતિ 5 અને કોષ્ટક 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, 14 દિવસ પછી કોષ સંખ્યા અને બાયોફિલ્મ જાડાઈ બંનેમાં ઘટાડો થયો. આને વાજબી રીતે સમજાવી શકાય છે કે 14 દિવસ પછી, 2707 HDSS ની સપાટી પરના મોટાભાગના સેસાઇલ કોષો 2216E માધ્યમમાં પોષક તત્વોના ઘટાડા અથવા 2707 HDSS મેટ્રિક્સમાંથી ઝેરી ધાતુ આયનોના પ્રકાશનને કારણે મૃત્યુ પામ્યા. આ બેચ પ્રયોગોની મર્યાદા છે.
આ કાર્યમાં, P. aeruginosa બાયોફિલ્મે 2707 HDSS સપાટી પર બાયોફિલ્મ નીચે Cr અને Fe ના સ્થાનિક અવક્ષયને પ્રોત્સાહન આપ્યું (આકૃતિ 6). કોષ્ટક 6 માં, નમૂના C ની તુલનામાં નમૂના D માં Fe અને Cr નો ઘટાડો દર્શાવે છે કે P. aeruginosa બાયોફિલ્મને કારણે ઓગળેલા Fe અને Cr પ્રથમ 7 દિવસથી વધુ સમય સુધી ચાલુ રહ્યા. 2216E માધ્યમનો ઉપયોગ દરિયાઈ વાતાવરણનું અનુકરણ કરવા માટે થાય છે. તેમાં 17700 ppm Cl- છે, જે કુદરતી દરિયાઈ પાણીમાં જોવા મળતા માધ્યમ સાથે તુલનાત્મક છે. XPS દ્વારા વિશ્લેષણ કરાયેલ 7- અને 14-દિવસના અજૈવિક નમૂનાઓમાં 17700 ppm Cl- ની હાજરી Cr માં ઘટાડાનું મુખ્ય કારણ હતું. P. aeruginosa નમૂનાઓની તુલનામાં, અજૈવિક વાતાવરણમાં 2707 HDSS ના મજબૂત Cl− પ્રતિકારને કારણે અજૈવિક નમૂનાઓમાં Cr નું વિસર્જન ઘણું ઓછું હતું. આકૃતિ 9 નિષ્ક્રિયતામાં Cr6+ ની હાજરી દર્શાવે છે. ફિલ્મ. ચેન અને ક્લેટન દ્વારા સૂચવ્યા મુજબ, પી. એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ્સ દ્વારા સ્ટીલ સપાટી પરથી Cr દૂર કરવામાં તે સામેલ હોઈ શકે છે.
બેક્ટેરિયાના વિકાસને કારણે, ખેતી પહેલા અને પછીના માધ્યમના pH મૂલ્યો અનુક્રમે 7.4 અને 8.2 હતા. તેથી, P. aeruginosa બાયોફિલ્મની નીચે, જથ્થાબંધ માધ્યમમાં પ્રમાણમાં ઊંચા pHને કારણે કાર્બનિક એસિડ કાટ આ કાર્યમાં ફાળો આપનાર પરિબળ હોવાની શક્યતા નથી. 14-દિવસના પરીક્ષણ સમયગાળા દરમિયાન બિન-જૈવિક નિયંત્રણ માધ્યમનો pH નોંધપાત્ર રીતે બદલાયો નથી (પ્રારંભિક 7.4 થી અંતિમ 7.5 સુધી). ઇન્ક્યુબેશન પછી ઇનોક્યુલેશન માધ્યમમાં pHમાં વધારો P. aeruginosa ની મેટાબોલિક પ્રવૃત્તિને કારણે હતો અને પરીક્ષણ સ્ટ્રીપ્સની ગેરહાજરીમાં pH પર સમાન અસર જોવા મળી હતી.
આકૃતિ 7 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, P. aeruginosa બાયોફિલ્મ દ્વારા થતી મહત્તમ ખાડાની ઊંડાઈ 0.69 μm હતી, જે અજૈવિક માધ્યમ (0.02 μm) કરતા ઘણી મોટી હતી. આ ઉપર વર્ણવેલ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ડેટા સાથે સુસંગત છે. 0.69 μm ખાડાની ઊંડાઈ સમાન પરિસ્થિતિઓમાં 2205 DSS માટે નોંધાયેલા 9.5 μm મૂલ્ય કરતા દસ ગણી ઓછી છે. આ ડેટા દર્શાવે છે કે 2707 HDSS 2205 DSS ની તુલનામાં વધુ સારી MIC પ્રતિકાર દર્શાવે છે. આ આશ્ચર્યજનક નથી, કારણ કે 2707 HDSS માં ક્રોમિયમનું પ્રમાણ વધુ છે, જે લાંબા સમય સુધી ચાલતું નિષ્ક્રિયકરણ પૂરું પાડે છે, હાનિકારક ગૌણ અવક્ષેપ વિના સંતુલિત તબક્કાની રચનાને કારણે, P. aeruginosa માટે નિષ્ક્રિય થવાનું અને શરૂઆતના બિંદુઓનું ગ્રહણ કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે.
નિષ્કર્ષમાં, અજૈવિક માધ્યમોમાં નગણ્ય પિટિંગની સરખામણીમાં, P. aeruginosa બ્રોથમાં 2707 HDSS ની સપાટી પર MIC પિટિંગ જોવા મળ્યું. આ કાર્ય દર્શાવે છે કે 2707 HDSS માં 2205 DSS કરતા વધુ સારી MIC પ્રતિકારકતા છે, પરંતુ P. aeruginosa બાયોફિલ્મને કારણે તે MIC થી સંપૂર્ણપણે રોગપ્રતિકારક નથી. આ તારણો યોગ્ય સ્ટેનલેસ સ્ટીલની પસંદગી અને દરિયાઈ પર્યાવરણ માટે અંદાજિત સેવા જીવનમાં મદદ કરે છે.
2707 HDSS માટેનું કૂપન ચીનના શેનયાંગમાં આવેલી સ્કૂલ ઓફ મેટલર્જી ઓફ નોર્થઈસ્ટર્ન યુનિવર્સિટી (NEU) દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવ્યું છે. 2707 HDSS ની મૂળભૂત રચના કોષ્ટક 1 માં બતાવવામાં આવી છે, જેનું વિશ્લેષણ NEU મટીરીયલ એનાલિસિસ અને ટેસ્ટિંગ ડિપાર્ટમેન્ટ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. બધા નમૂનાઓને 1 કલાક માટે 1180 °C પર સોલ્યુશન ટ્રીટ કરવામાં આવ્યા હતા. કાટ પરીક્ષણ પહેલાં, 1 cm2 ના ટોચના ખુલ્લા સપાટી વિસ્તાર સાથે સિક્કા આકારના 2707 HDSS ને સિલિકોન કાર્બાઇડ પેપરથી 2000 ગ્રિટ સુધી પોલિશ કરવામાં આવ્યું હતું અને 0.05 μm Al2O3 પાવડર સસ્પેન્શન સાથે વધુ પોલિશ કરવામાં આવ્યું હતું. બાજુઓ અને તળિયે નિષ્ક્રિય પેઇન્ટ દ્વારા સુરક્ષિત છે. સૂકાયા પછી, નમૂનાઓને જંતુરહિત ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીથી ધોઈ નાખવામાં આવ્યા હતા અને 0.5 કલાક માટે 75% (v/v) ઇથેનોલથી વંધ્યીકૃત કરવામાં આવ્યા હતા. ત્યારબાદ ઉપયોગ કરતા પહેલા તેમને 0.5 કલાક માટે અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) પ્રકાશ હેઠળ હવામાં સૂકવવામાં આવ્યા હતા.
મરીન સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા MCCC 1A00099 સ્ટ્રેન ચીનના ઝિયામેન મરીન કલ્ચર કલેક્શન સેન્ટર (MCCC) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસાને મરીન 2216E લિક્વિડ મીડીયમ (ક્વિંગદાઓ હોપ બાયોટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ, કિંગદાઓ, ચીન) નો ઉપયોગ કરીને 250 મિલી ફ્લાસ્ક અને 500 મિલી ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગ્લાસ સેલમાં 37°C તાપમાને એરોબિકલી ઉગાડવામાં આવ્યો હતો. મધ્યમ (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 SrBr2, 0.022 H3BO3, 0.004 NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5.0 પેપ્ટોન, 1.0 યીસ્ટ અર્ક અને 0.1 ફેરિક સાઇટ્રેટ. ઇનોક્યુલેશન પહેલાં 121°C પર 20 મિનિટ માટે ઓટોક્લેવ કરો. 400X મેગ્નિફિકેશન પર પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ હિમોસાયટોમીટરનો ઉપયોગ કરીને સેસાઇલ અને પ્લાન્કટોનિક કોષોની ગણતરી કરો. ઇનોક્યુલેશન પછી તરત જ પ્લાન્કટોનિક સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસાની પ્રારંભિક કોષ સાંદ્રતા આશરે 106 કોષો/મિલી હતી.
ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પરીક્ષણો 500 મિલીના મધ્યમ જથ્થાવાળા ક્લાસિક થ્રી-ઇલેક્ટ્રોડ ગ્લાસ સેલમાં કરવામાં આવ્યા હતા. પ્લેટિનમ શીટ અને સેચ્યુરેટેડ કેલોમેલ ઇલેક્ટ્રોડ (SCE) ને સોલ્ટ બ્રિજથી ભરેલા લગિન કેશિલરી દ્વારા રિએક્ટર સાથે જોડવામાં આવ્યા હતા, જે અનુક્રમે કાઉન્ટર અને રેફરન્સ ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે સેવા આપે છે. કાર્યકારી ઇલેક્ટ્રોડ બનાવવા માટે, દરેક નમૂના સાથે રબર-કોટેડ કોપર વાયર જોડવામાં આવ્યો હતો અને ઇપોક્સીથી આવરી લેવામાં આવ્યો હતો, જેનાથી કાર્યકારી ઇલેક્ટ્રોડ માટે લગભગ 1 સેમી 2 ખુલ્લા સિંગલ-સાઇડેડ સપાટી વિસ્તાર બાકી રહ્યો હતો. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ માપન દરમિયાન, નમૂનાઓ 2216E માધ્યમમાં મૂકવામાં આવ્યા હતા અને પાણીના સ્નાનમાં સતત ઇન્ક્યુબેશન તાપમાન (37 °C) પર જાળવવામાં આવ્યા હતા. ઓટોલેબ પોટેંટીઓસ્ટેટ (સંદર્ભ 600TM, ગેમ્રી ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, ઇન્ક., યુએસએ) નો ઉપયોગ કરીને OCP, LPR, EIS અને સંભવિત ગતિશીલ ધ્રુવીકરણ ડેટા માપવામાં આવ્યા હતા. LPR પરીક્ષણો Eocp સાથે -5 અને 5 mV ની શ્રેણીમાં 0.125 mV s-1 ના સ્કેન દરે અને 1 Hz ની સેમ્પલિંગ ફ્રીક્વન્સી પર રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા. EIS એક સાથે કરવામાં આવ્યું હતું સ્થિર સ્થિતિમાં Eocp પર 5 mV લાગુ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરીને 0.01 થી 10,000 Hz ફ્રીક્વન્સી રેન્જમાં સાઇન વેવ. સંભવિત સ્વીપ પહેલાં, ઇલેક્ટ્રોડ્સ સ્થિર મુક્ત કાટ સંભવિત મૂલ્ય સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી ઓપન-સર્કિટ મોડમાં હતા. ત્યારબાદ ધ્રુવીકરણ વળાંકો -0.2 થી 1.5 V વિરુદ્ધ Eocp 0.166 mV/s ના સ્કેન દરે ચલાવવામાં આવ્યા. દરેક પરીક્ષણ P. aeruginosa સાથે અને વગર 3 વખત પુનરાવર્તિત થયું.
મેટલોગ્રાફિક વિશ્લેષણ માટેના નમૂનાઓને 2000 ગ્રિટ ભીના SiC કાગળથી યાંત્રિક રીતે પોલિશ કરવામાં આવ્યા હતા અને પછી ઓપ્ટિકલ અવલોકન માટે 0.05 μm Al2O3 પાવડર સસ્પેન્શનથી વધુ પોલિશ કરવામાં આવ્યા હતા. ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને મેટલોગ્રાફિક વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. નમૂનાઓને 10 wt.% પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશન 43 સાથે કોતરવામાં આવ્યા હતા.
ઇન્ક્યુબેશન પછી, નમૂનાઓને ફોસ્ફેટ-બફર્ડ સલાઈન (PBS) સોલ્યુશન (pH 7.4 ± 0.2) થી 3 વખત ધોવામાં આવ્યા હતા અને પછી બાયોફિલ્મ્સને ઠીક કરવા માટે 2.5% (v/v) ગ્લુટારાલ્ડીહાઇડ સાથે 10 કલાક માટે ઠીક કરવામાં આવ્યા હતા. ત્યારબાદ હવામાં સૂકવણી થાય તે પહેલાં તેને ગ્રેડેડ શ્રેણી (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% અને 100% v/v) ઇથેનોલથી ડિહાઇડ્રેટ કરવામાં આવ્યું હતું. અંતે, SEM અવલોકન માટે વાહકતા પૂરી પાડવા માટે નમૂનાની સપાટી પર સોનાની ફિલ્મ નાખવામાં આવે છે. SEM છબીઓ દરેક નમૂનાની સપાટી પર સૌથી વધુ સેસાઇલ P. એરુગિનોસા કોષો ધરાવતા સ્થળો પર કેન્દ્રિત કરવામાં આવી હતી. રાસાયણિક તત્વો શોધવા માટે EDS વિશ્લેષણ કરો. ખાડાની ઊંડાઈ માપવા માટે Zeiss Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Germany) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. બાયોફિલ્મ હેઠળ કાટ ખાડાઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે, પરીક્ષણ ભાગ ટેસ્ટ પીસની સપાટી પરના કાટ ઉત્પાદનો અને બાયોફિલ્મને દૂર કરવા માટે ચાઇનીઝ નેશનલ સ્ટાન્ડર્ડ (CNS) GB/T4334.4-2000 અનુસાર સૌપ્રથમ સાફ કરવામાં આવ્યું.
એક્સ-રે ફોટોઈલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS, ESCALAB250 સપાટી વિશ્લેષણ સિસ્ટમ, થર્મો VG, USA) વિશ્લેષણ પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓ -1350 eV હેઠળ વિશાળ બંધનકર્તા ઊર્જા શ્રેણી 0 પર મોનોક્રોમેટિક એક્સ-રે સ્ત્રોત (1500 eV ઊર્જા અને 150 W શક્તિ પર એલ્યુમિનિયમ Kα રેખા) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું. 50 eV પાસ ઊર્જા અને 0.2 eV સ્ટેપ કદનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન સ્પેક્ટ્રા રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા.
ઇન્ક્યુબેટેડ નમૂનાઓને દૂર કરવામાં આવ્યા હતા અને 15 s45 માટે PBS (pH 7.4 ± 0.2) થી હળવા હાથે ધોઈ નાખવામાં આવ્યા હતા. નમૂનાઓ પર બાયોફિલ્મ્સની બેક્ટેરિયલ સધ્ધરતાનું નિરીક્ષણ કરવા માટે, બાયોફિલ્મ્સને LIVE/DEAD BacLight બેક્ટેરિયલ વાયબિલિટી કીટ (Invitrogen, Eugene, OR, USA) નો ઉપયોગ કરીને સ્ટેન કરવામાં આવ્યા હતા. કીટમાં બે ફ્લોરોસન્ટ રંગો છે, એક લીલો ફ્લોરોસન્ટ SYTO-9 રંગ અને લાલ ફ્લોરોસન્ટ પ્રોપિડિયમ આયોડાઇડ (PI) રંગ. CLSM હેઠળ, ફ્લોરોસન્ટ લીલા અને લાલ રંગના બિંદુઓ અનુક્રમે જીવંત અને મૃત કોષોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. સ્ટેનિંગ માટે, 3 μl SYTO-9 અને 3 μl PI દ્રાવણ ધરાવતું 1 મિલી મિશ્રણ અંધારામાં ઓરડાના તાપમાને (23 oC) 20 મિનિટ માટે ઇન્ક્યુબેટેડ કરવામાં આવ્યું હતું. ત્યારબાદ, સ્ટેનવાળા નમૂનાઓને Nikon CLSM મશીન (C2 Plus, Nikon, જાપાન) નો ઉપયોગ કરીને બે તરંગલંબાઇ (જીવંત કોષો માટે 488 nm અને મૃત કોષો માટે 559 nm) પર જોવામાં આવ્યા હતા. બાયોફિલ્મની જાડાઈ 3-D સ્કેનિંગ મોડમાં માપવામાં આવી હતી.
આ લેખ કેવી રીતે ટાંકવો: લી, એચ. એટ અલ. મરીન સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ દ્વારા 2707 સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું માઇક્રોબાયલ કાટ.સાયન્સ.પ્રતિનિધિ 6, 20190; doi: 10.1038/srep20190 (2016).
ઝાનોટ્ટો, એફ., ગ્રાસી, વી., બાલ્બો, એ., મોન્ટિસેલી, સી. અને ઝુચી, એફ. થિયોસલ્ફેટ.કોરોસ.સાયન્સ.80, 205–212 (2014) ની હાજરીમાં ક્લોરાઇડ દ્રાવણમાં LDX 2101 ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું તણાવ કાટ ક્રેકીંગ.
કિમ, એસટી, જંગ, એસએચ, લી, આઈએસ અને પાર્ક, વાયએસ સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડ્સના પિટિંગ કાટ પ્રતિકાર પર શિલ્ડિંગ ગેસમાં સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ અને નાઇટ્રોજનની અસર. coros.science.53, 1939–1947 (2011).
શી, એક્સ., એવસી, આર., ગીઝર, એમ. અને લેવાન્ડોવસ્કી, ઝેડ. 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં માઇક્રોબાયલ અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલલી પ્રેરિત પિટિંગ કાટનો તુલનાત્મક રાસાયણિક અભ્યાસ.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
લુઓ, એચ., ડોંગ, સીએફ, લી, એક્સજી અને ઝિયાઓ, કે. ક્લોરાઇડની હાજરીમાં વિવિધ pH ના આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં 2205 ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વર્તન. ઇલેક્ટ્રોચિમ.જર્નલ.64, 211–220 (2012).
લિટલ, બીજે, લી, જેએસ અને રે, આરઆઈ કાટ પર દરિયાઈ બાયોફિલ્મ્સની અસર: એક સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા. ઇલેક્ટ્રોચિમ.જર્નલ.54, 2-7 (2008).