Nature.com сайтына кіргеніңіз үшін рахмет. Сіз қолданып жатқан шолғыш нұсқасында CSS қолдауы шектеулі. Ең жақсы тәжірибе үшін жаңартылған шолғышты пайдалануды ұсынамыз (немесе Internet Explorer шолғышында үйлесімділік режимін өшіріңіз). Әзірге қолдауды жалғастыру үшін сайтты мәнерлерсіз және JavaScriptсіз көрсетеміз.
Микробтық коррозия (MIC) көптеген салалардағы күрделі мәселе болып табылады, себебі ол үлкен экономикалық шығындарға әкелуі мүмкін. 2707 супер дуплексті тот баспайтын болат (2707 HDSS) тамаша химиялық төзімділігіне байланысты теңіз орталарында қолданылған. Дегенмен, оның MIC-ке төзімділігі эксперименталды түрде көрсетілмеген. inosa зерттелді.Электрохимиялық талдау 2216E ортада Pseudomonas aeruginosa биоқабықшасы болған жағдайда коррозия потенциалының оң өзгерісі және коррозия ток тығыздығының жоғарылауы байқалды. Рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS) талдауы Pseudomonas aeruginosa биоқабықшасының 2216Е ортада жоғарылағанын көрсетті. eruginosa биофильмі инкубацияның 14 күні ішінде 0,69 мкм максималды шұңқыр тереңдігін түзді. Бұл аз болғанымен, 2707 HDSS P. aeruginosa биоқабықшаларының MIC-ке толық иммунитеті жоқ екенін көрсетеді.
Дуплексті тот баспайтын болаттар (DSS) тамаша механикалық қасиеттері мен коррозияға төзімділігінің тамаша үйлесімі үшін әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады1,2. Дегенмен, локализацияланған шұңқырлар әлі де орын алады және бұл болаттың тұтастығына әсер етеді3,4.DSS микробтық коррозияға (MIC) 5,6.Төзімді емес. Бұл коррозияға төзімділігі жоғары қымбатырақ материалдар қажет дегенді білдіреді. Jeon et al7 тіпті супер дуплексті тот баспайтын болаттарда (SDSS) коррозияға төзімділік тұрғысынан кейбір шектеулер бар екенін анықтады. Сондықтан кейбір қолданбаларда коррозияға төзімділігі жоғары супер дуплексті баспайтын болаттар (HDSS) қажет. Бұл жоғары легирленген HDSS-тің дамуына әкелді.
DSS коррозияға төзімділігі альфа және гамма фазаларының қатынасына және екінші фазаға іргелес Cr, Mo және W таусылған 8, 9, 10 аймақтарына байланысты. HDSS құрамында Cr, Mo және N11 жоғары мазмұн бар, сондықтан ол тамаша коррозияға төзімділікке ие және жоғары мәнге ие (45-50) Шұңқырға төзімділік эквивалентімен (Cr, Mo және W. Эквивалент саны (Mon% 3 wt.) 0,5 wt% W) + 16 wt% N12. Оның тамаша коррозияға төзімділігі шамамен 50% феррит (α) және 50% аустенит (γ) фазалары бар теңдестірілген құрамға негізделген, HDSS әдеттегі DSS13-ке қарағанда жақсы механикалық қасиеттерге және жоғары қарсылыққа ие.Хлоридтің коррозияға қарсы қасиеттері. Жақсартылған коррозияға төзімділік теңіз ортасы сияқты коррозияға ұшырайтын хлоридті орталарда HDSS пайдалануды кеңейтеді.
Мұнай-газ және су шаруашылығы сияқты көптеген салаларда MIC негізгі проблема болып табылады14. MIC барлық коррозиялық зақымданудың 20% құрайды15. MIC - көптеген орталарда байқалатын биоэлектрохимиялық коррозия. Металл беттерінде пайда болатын биофильмдер электрохимиялық жағдайларды өзгертеді, осылайша MIC кең коррозия процесіне әсер етеді деп есептейді. организмдер өмір сүру үшін қуат алу үшін металдарды коррозияға ұшыратады17. Соңғы MIC зерттеулері EET (клеткадан тыс электрон тасымалдау) электрогендік микроорганизмдер индукциялаған MIC жылдамдығын шектейтін фактор екенін көрсетті. Чжан және т.б.18 электронды медиаторлардың Desulfovibrio sessificans жасушалары мен 304 баспайтын болат арасындағы электрондарды тасымалдауды жеделдететінін көрсетті, бұл одан да ауыр MIC шабуылына әкеледі.Enning et al.19 және Venzlaff және т.б.20 коррозиялық сульфатты төмендететін бактериялар (SRB) биофильмдері металл субстраттарынан электрондарды тікелей сіңіре алатынын көрсетті, нәтижесінде қатты шұңқыр коррозиясы пайда болады.
DSS құрамында SRB, темірді қалпына келтіретін бактериялар (IRB) және т.
Pseudomonas aeruginosa - табиғатта кеңінен таралған грамтеріс қозғалғыш таяқша тәрізді бактерия25.Pseudomonas aeruginosa сонымен қатар теңіз ортасындағы негізгі микробтық топ болып табылады, ол болатқа MIC туғызады.28 және Юан және т.б.29 Pseudomonas aeruginosa сулы ортада жұмсақ болат пен қорытпалардың коррозия жылдамдығын арттыруға бейім екенін көрсетті.
Бұл жұмыстың негізгі мақсаты электрохимиялық әдістерді, беттік аналитикалық әдістерді және коррозия өнімдерін талдауды қолдана отырып, Pseudomonas aeruginosa теңіз аэробты бактериясы тудыратын 2707 HDSS MIC қасиеттерін зерттеу болды. 2707 HDSS MIC мінез-құлқын зерттеу үшін цициалды динамикалық поляризация жасалды. Коррозияға ұшыраған беттегі химиялық элементтерді табу үшін энергетикалық дисперсиялық спектрометрдің (EDS) талдауы жасалды. Сонымен қатар, оксидті қабықшаның пассивациясының тұрақтылығын анықтау үшін рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS) талдауы теңіз ортасының әсерінен теңіз ортасының әсерінен болатын пассивацияның тұрақтылығын анықтау үшін пайдаланылды. лазерлік сканерлеуші ​​микроскоп (CLSM).
1-кестеде 2707 HDSS химиялық құрамы келтірілген. 2-кестеде 2707 HDSS аққыштығы 650 МПа тамаша механикалық қасиеттерге ие екендігі көрсетілген. 1-суретте 2707 HDSS термиялық өңдеуден өткен ерітіндінің оптикалық микроқұрылымы көрсетілген. Аустенит пен феррит фазаларының ұзартылған жолақтарында екінші реттік фазаларсыз және микроструктурада 50% көрінуі мүмкін. % феррит фазалары.
2a суретінде абиотикалық 2216E ортасындағы және P. aeruginosa сорпасында 14 күн ішінде 37 °C температурада 2707 HDSS үшін экспозиция уақыты деректеріне қарсы ашық тізбек потенциалы (Eocp) көрсетілген. Бұл Eocp ең үлкен және маңызды өзгеріс алғашқы 24 сағат ішінде болатынын көрсетеді. Eocp мәндері екі жағдайда да ең жоғары және CE шамамен 45 м төмендеді (содан кейін CE). абиотикалық үлгі және P үшін сәйкесінше -477 мВ (SCE қарсы) және -236 мВ (SCE қарсы) жетеді ).Сәйкесінше Pseudomonas aeruginosa купондары. 24 сағаттан кейін P. aeruginosa үшін 2707 HDSS Eocp мәні -228 мВ (SCE-мен салыстырғанда) салыстырмалы тұрақты болды, ал биологиялық емес үлгілер үшін сәйкес мән шамамен -442 мВ болды (P. aeruginosa-ға қарағанда төмен).
Абиотикалық ортада және Pseudomonas aeruginosa сорпасында 2707 HDSS үлгісін 37 °C температурада электрохимиялық сынау:
(a) Eocp экспозиция уақытының функциясы ретінде, (b) 14-ші күндегі поляризация қисықтары, (c) Rp экспозиция уақытының функциясы ретінде және (d) экспозиция уақытының функциясы ретінде icorr.
3-кестеде абиотикалық ортаға және Pseudomonas aeruginosa егілген ортаға 14 күн бойы әсер еткен 2707 HDSS үлгілерінің электрохимиялық коррозия параметрлерінің мәндері берілген. Анодтық және катодтық қисықтардың тангенстері (тоттану потенциалы (β р) немесе тот басу потенциалының тығыздығы (β р) беретін қиылыстарға жету үшін экстраполяцияланған. және βc) стандартты әдістерге сәйкес30,31.
2b-суретте көрсетілгендей, P. aeruginosa қисығының жоғары ығысуы абиотикалық қисықпен салыстырғанда Ecorr көрсеткішінің ұлғаюына әкелді. Коррозия жылдамдығына пропорционалды icorr мәні Pseudomonas aeruginosa үлгісінде 0,328 мкА см-2 дейін өсті, бұл үлгідегі (0-Aeruginosa емес үлгідегіден төрт есеге μА-2 см).
LPR – коррозияны жылдам талдауға арналған классикалық бұзылмайтын электрохимиялық әдіс. Ол сондай-ақ MIC32 зерттеу үшін пайдаланылды. 2c суретте экспозиция уақытының функциясы ретінде поляризацияға төзімділік (Rp) көрсетілген. Жоғары Rp мәні коррозияның азырақ екенін білдіреді. Алғашқы 24 сағат ішінде 2707 Rp HDSS үлгісінің максималды мәніне және k1925 k1925 жетті. Pseudomonas aeruginosa үлгілері үшін Ω см2. 2c-суретте Rp мәні бір күннен кейін тез төмендеп, келесі 13 күн ішінде салыстырмалы түрде өзгеріссіз қалғаны көрсетілген. Pseudomonas aeruginosa үлгісінің Rp мәні шамамен 40 кОм см2 құрайды, бұл 4250 kΩ смбиологиялық емес үлгінің мәнінен әлдеқайда төмен.
iccorr мәні біркелкі коррозия жылдамдығына пропорционал. Оның мәнін келесі Стерн-Гиари теңдеуінен есептеуге болады,
Зоу және т.б.33, бұл жұмыста Тафель еңісінің B типтік мәні 26 мВ/дек деп қабылданды. 2d-сурет биологиялық емес 2707 үлгісінің icкоррының салыстырмалы түрде тұрақты болғанын көрсетеді, ал P. aeruginosa үлгісі алғашқы 24 сағаттан кейін қатты ауытқиды. Бұл тенденция поляризацияға төзімділік нәтижелеріне сәйкес келеді.
EIS - коррозияға ұшыраған интерфейстердегі электрохимиялық реакцияларды сипаттау үшін қолданылатын тағы бір бұзбайтын әдіс. Абиотикалық орта мен Pseudomonas aeruginosa ерітіндісінің әсеріне ұшыраған үлгілердің кедергі спектрлері және есептелген сыйымдылық мәндері, үлгі бетінде пайда болған пассивті пленка/биофильмнің Rb кедергісі, CPE қабатының қосылыс өткізгіштік кедергісі және QPE кедергісі Фазалық элемент (CPE) параметрлері. Бұл параметрлер эквивалентті схема (EEC) үлгісін пайдаланып деректерді сәйкестендіру арқылы әрі қарай талданды.
3-суретте абиотикалық ортада және P. aeruginosa сорпасындағы 2707 HDSS үлгілерінің типтік Nyquist сызбалары (a және b) және Bode графиктері (a' және b') көрсетілген. Pseudomonas aeruginosa болған кезде Pseudomonas aeruginosa болған кезде P. aeruginosa сорпасының диаметрі азаяды. релаксация уақытының константасы бойынша түзілу фазалық максимуммен қамтамасыз етілуі мүмкін. 4-суретте моноқабатты (а) және екіқабатты (b) негізіндегі физикалық құрылымдар және оларға сәйкес келетін ЕЭК көрсетілген. CPE ЕЭК моделіне енгізілген. Оның рұқсат ету қабілеті мен кедергісі келесідей өрнектеледі:
2707 HDSS үлгісінің кедергі спектрін орнатуға арналған екі физикалық модель және сәйкес эквивалентті схемалар:
мұндағы Y0 – CPE шамасы, j – ойдан шығарылған сан немесе (-1)1/2, ω – бұрыштық жиілік және n – бірліктен аз CPE қуат индексі35. Зарядтың берілу кедергісінің кері шамасы (яғни 1/Rct) коррозия жылдамдығына сәйкес келеді. Кішірек Rct – A күндегі тоттану жылдамдығының R17, P күнінің жылдамырақ екенін білдіреді. s aeruginosa үлгілері 32 кОм см2-ге жетті, бұл биологиялық емес үлгілердің 489 кОм см2-ден әлдеқайда аз (4-кесте).
5-суреттегі CLSM кескіндері мен SEM кескіндері 7 күннен кейін 2707 HDSS үлгісінің бетіндегі биофильмді жабу тығыз екенін анық көрсетеді. Дегенмен, 14 күннен кейін биофильмнің жабыны сирек болды және кейбір өлі жасушалар пайда болды. 5-кесте биофильмнің 2707 және P17 экспозициясынан кейінгі 2707 HDSS үлгілеріндегі биофильмнің қалыңдығын көрсетеді. қалыңдығы 7 күннен кейін 23,4 мкм-ден 14 күннен кейін 18,9 мкм-ге дейін өзгерді. Биопленканың орташа қалыңдығы да бұл үрдісті растады. Ол 7 күннен кейін 22,2 ± 0,7 мкм-ден 14 күннен кейін 17,8 ± 1,0 мкм-ге дейін төмендеді.
(a) 7 күннен кейінгі 3-D CLSM кескіні, (b) 14 күннен кейінгі 3-D CLSM кескіні, (c) 7 күннен кейінгі SEM кескіні және (d) 14 күннен кейінгі SEM кескіні.
EDS 14 күн бойы P. aeruginosa әсер еткен үлгілерде биоқабықшалар мен коррозия өнімдерінде химиялық элементтерді анықтады. 6-суретте биоқабықшалар мен коррозия өнімдеріндегі С, N, O және P мөлшері жалаң металдарға қарағанда әлдеқайда жоғары екенін көрсетеді, өйткені бұл элементтер биофильмдермен және олардың метаболиттерімен байланысты. үлгілер бетіндегі коррозия өнімдері металл матрицасы коррозияға байланысты элементтерді жоғалтқанын көрсетеді.
14 күннен кейін 2216E қоректік ортада P. aeruginosa бар және онсыз шұңқырлар байқалды. Инкубациялау алдында үлгі беті тегіс және ақаусыз болды (7а-сурет). Инкубациялаудан және биофильмді және коррозия өнімдерін алып тастағаннан кейін үлгілердің бетіндегі ең терең шұңқырлар табылды, c 7-суретінде көрсетілгендей, үлгілердің бетіндегі шұңқырлар табылды. биологиялық емес бақылау үлгілері (шұңқырдың максималды тереңдігі 0,02 мкм). Pseudomonas aeruginosa тудырған карьердің максималды тереңдігі 7 күннен кейін 0,52 мкм және 14 күннен кейін 0,69 мкм болды. және 0,52 ± 0,15 мкм, тиісінше (5-кесте). Бұл карьер тереңдігінің мәндері шағын, бірақ маңызды.
(а) Экспозиция алдында, (b) абиотикалық ортада 14 күн және (в) Pseudomonas aeruginosa сорпасында 14 күн.
8-суретте әртүрлі үлгі беттерінің XPS спектрлері көрсетілген және әрбір бет үшін талданған химиялық құрамдар 6-кестеде жинақталған. 6-кестеде P. aeruginosa (А және В үлгілері) болған кезде Fe және Cr атомдық пайызы биологиялық емес бақылау үлгілерінен (C және D үлгілері) әлдеқайда төмен болды. 574,4, 576,6, 578,3 және 586,8 эВ байланыс энергиясы (BE) мәндері бар төрт пик құрамдас бөлікке, олар сәйкесінше Cr, Cr2O3, CrO3 және Cr(OH)3 (9a және b суреті) жатады. 9c және d-суреттерінде сәйкесінше BE үшін ,80 эВ) және Cr2O3 (BE үшін 575,90 эВ). Абиотикалық және P. aeruginosa үлгілерінің арасындағы ең таңғаларлық айырмашылық Cr6+ және Cr(OH)3 жоғары салыстырмалы үлесі болды (биофилде 586,8 эВм).
Екі медиадағы 2707 HDSS үлгісінің бетінің кең XPS спектрлері сәйкесінше 7 күн және 14 күн.
(а) P. aeruginosa әсерінен 7 күн, (б) P. aeruginosa әсерінен 14 күн, (в) абиотикалық ортада 7 күн және (г) абиотикалық ортада 14 күн.
HDSS көптеген орталарда коррозияға төзімділіктің жоғары деңгейін көрсетеді. Ким және т.б.2-де UNS S32707 HDSS PREN мәні 45-тен жоғары жоғары легірленген DSS ретінде анықталғанын хабарлады. Бұл жұмыстағы 2707 HDSS үлгісінің PREN мәні 49 болды. Бұл оның құрамында хромның жоғары болуына және қышқылдық және микроқұрылымсыз және жақсы қоспасыз ортада пайдалы молибден мен Ni деңгейлерінің жоғары болуына байланысты. құрылымдық тұрақтылық пен коррозияға төзімділік үшін пайдалы. Дегенмен, оның тамаша химиялық төзімділігіне қарамастан, осы жұмыстағы эксперименттік деректер 2707 HDSS P. aeruginosa биофильмдерінің MIC-ке толықтай иммунитеті жоқ екенін көрсетеді.
Электрохимиялық нәтижелер P. aeruginosa сорпасында 2707 HDSS коррозиясының жылдамдығы биологиялық емес ортамен салыстырғанда 14 күннен кейін айтарлықтай жоғарылағанын көрсетті. 2a-суретте абиотикалық ортада да, P. aeruginosa сорпасында да Eocp азаюы алғашқы 24 сағат ішінде байқалды. Кейіннен биофилматикалық қабаттың бетін жабу және биологиялық жабындарды жабу аяқталды. кесте36.Алайда биологиялық Eocp деңгейі биологиялық емес Eocp деңгейінен әлдеқайда жоғары болды. Бұл айырмашылық P. aeruginosa биоқабықшасының түзілуіне байланысты деуге негіз бар. 2d-суретте P. aeruginosa қатысуымен, 2707 HDSS icorr мәні бақылаудан 0,627 мкА деңгейіне жетті, ол бақылауға қарағанда 0,627 мкА. 63 мкА см-2), бұл EIS өлшенген Rct мәніне сәйкес болды. Алғашқы бірнеше күнде P. aeruginosa сорпасында импеданс мәндері P. aeruginosa жасушаларының бекінуіне және биофильмдердің пайда болуына байланысты өсті. Алайда, биопленка үлгінің бетін толығымен жабатын кезде, биофилманың бірінші қабатының қорғаныс кедергісі төмендейді. сондықтан коррозияға төзімділік уақыт өте азайып, P. aeruginosa бекітілуі локализацияланған коррозияны тудырды. Абиотикалық ортадағы үрдістер әртүрлі болды. Биологиялық емес бақылаудың коррозияға төзімділігі P. aeruginosa сорпасына ұшыраған үлгілердің сәйкес мәнінен әлдеқайда жоғары болды. Сонымен қатар абиотикалық үлгілер үшін k274Ω күніне HD 278Ω 7-ға жетті. P. aeruginosa болған кезде Rct мәнінен (32 кОм см2) 15 есе жоғары болды.Сондықтан 2707 HDSS стерильді ортада тамаша коррозияға төзімді, бірақ P. aeruginosa биофильмдерінің MIC шабуылына төзімді емес.
Бұл нәтижелерді 2б-суреттегі поляризация қисықтарынан да байқауға болады. Анодтық тармақталу Pseudomonas aeruginosa биоқабықшасының түзілуіне және металдардың тотығу реакцияларына жатқызылды. Сонымен қатар катодты реакция оттегінің азаюы болып табылады. P. aeruginosa болуы коррозияның P. aeruginosa мөлшерінің деңгейіне қарағанда айтарлықтай жоғарылағанын көрсетеді. eruginosa биофильмі 2707 HDSS локализацияланған коррозиясын арттырады. Юан және т.б. Бұл жұмыстағы SS. Аэробты биоқабықшалардың астындағы оттегі де аз болуы мүмкін. Сондықтан металл бетін оттегімен қайта пассивацияламау осы жұмыстағы МИК-ке ықпал ететін фактор болуы мүмкін.
Дикинсон және т.б.38 химиялық және электрохимиялық реакциялардың жылдамдығына үлгі бетіндегі отырықшы бактериялардың метаболизмдік белсенділігі және коррозия өнімдерінің табиғаты тікелей әсер етуі мүмкін деп болжады. 5-суретте және 5-кестеде көрсетілгендей, жасуша саны да, биоқабықша қалыңдығы да 14 күннен кейін азайған. Мұны негізді түрде түсіндіруге болады, жасушалардың көпшілігі 14 күннен кейін 14 күннен кейін HDS702 жасушаларының нәжістің әсерінен өледі. 2216E ортасындағы сарқылу немесе 2707 HDSS матрицасынан улы металл иондарының бөлінуі. Бұл сериялық эксперименттердің шектелуі.
Бұл жұмыста P. aeruginosa биофильмі 2707 HDSS бетіндегі биофильмнің астындағы Cr және Fe жергілікті сарқылуына ықпал етті (6-сурет). 6-кестеде C үлгісімен салыстырғанда D үлгісіндегі Fe және Cr азаюы P. aeruginosa ортасының биоқаптамасы 12 күн ішінде еріген еріген Fe және Cr тыңайғанын көрсетеді. теңіз ортасын жеді. Оның құрамында 17700 ppm Cl- бар, бұл табиғи теңіз суымен салыстыруға болады. 17700 ppm Cl- болуы XPS арқылы талданған 7 және 14 күндік абиотикалық үлгілерде Cr төмендеуінің негізгі себебі болды. P. aeruginosa үлгісімен салыстырғанда Cl-дің ыдырауы күшті, C сынамасының Cl-ге төзімділігі әлдеқайда аз болды. 2707 Абиотикалық ортадағы HDSS. 9-сурет пассивация пленкасында Cr6+ болуын көрсетеді. Ол Чен мен Клейтон ұсынғандай P. aeruginosa биофильмдері арқылы болат беттерінен Cr-ны жоюға қатысуы мүмкін.
Бактериялардың көбеюіне байланысты өсіруге дейінгі және одан кейінгі ортаның рН мәндері сәйкесінше 7,4 және 8,2 болды. Сондықтан P. aeruginosa биоқабықшасының астында органикалық қышқыл коррозиясының бұл жұмысқа ықпал етуші фактор болуы екіталай, бұл сусымалы ортадағы рН салыстырмалы түрде жоғары. ) 14 күндік сынақ кезеңінде. Инкубациядан кейін егу ортасындағы рН жоғарылауы P. aeruginosa метаболикалық белсенділігіне байланысты болды және сынақ жолақтары болмаған кезде рН-ға бірдей әсер ететіні анықталды.
7-суретте көрсетілгендей, P. aeruginosa биофильмінен туындаған максималды тереңдік 0,69 мкм болды, ол абиотикалық ортадан (0,02 мкм) әлдеқайда үлкен болды. Бұл жоғарыда сипатталған электрохимиялық деректерге сәйкес келеді. 0,69 мкм карьер тереңдігі бірдей жағдайларда DSS29.5 деректері бойынша есептелген мәннен он есе аз. 2707 HDSS 2205 DSS-пен салыстырғанда жақсырақ MIC төзімділігін көрсетеді. Бұл таңқаларлық емес, өйткені 2707 HDSS зиянды қайталама тұнбаларсыз теңдестірілген фазалық құрылымның арқасында ұзағырақ пассивацияны қамтамасыз ететін жоғары хромға ие.
Қорытындылай келе, абиотикалық ортадағы елеусіз шұңқырмен салыстырғанда P. aeruginosa сорпасында 2707 HDSS бетінде MIC шұңқырлары табылды. Бұл жұмыс 2707 HDSS 2205 DSS қарағанда жақсы MIC төзімділігін көрсетеді, бірақ P. aeruginosa себебінен ол MIC-ке толықтай иммунитетті емес және болаттың жарамды биоқабықшаларын таңдауға мүмкіндік береді. орта.
2707 HDSS купонын Қытайдың Шэньян қаласындағы Солтүстік-Шығыс Университетінің (NEU) Металлургия мектебі қамтамасыз етеді. 2707 HDSS элементтік құрамы NEU материалдарын талдау және сынау бөлімі талдаған 1-кестеде көрсетілген. Барлық үлгілер 1180 °C температурада ерітіндімен өңделген. 1 см2 үстіңгі ашық бетінің ауданы 2000 гритке дейін кремний карбиді қағазымен жылтыратылды және одан әрі 0,05 мкм Al2O3 ұнтағы суспензиясымен жылтыратылды. Бүйірлері мен түбі инертті бояумен қорғалған. Кептіруден кейін үлгілер стерильді ионсыздандырылған сумен шайылып, содан кейін 75% ультрадыбыстық ауада стерильденген. қолданар алдында 0,5 сағат бойы (УК) жарыққа қалдырыңыз.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 штаммы Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), Қытайдан сатып алынды. Pseudomonas aeruginosa аэробты жолмен 37°C температурада 250 мл колбаларда және 500 мл электрохимиялық шыны жасушаларда (Biotechology, Ltd. Cotechology, Ltd. Циндао, Қытай).Орташа (г/л): 19,45 NaCl, 5,98 MgCl2, 3,24 Na2SO4, 1,8 CaCl2, 0,55 KCl, 0,16 Na2CO3, 0,08 KBr, 0,034 SrCl2, BO302, SrCl2, BO302. NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4 , 5,0 пептон, 1,0 ашытқы сығындысы және 0,1 темір цитраты. Егу алдында 20 минут бойы 121°C автоклавта ұстаңыз. Бастапқы гемоксионометрмен микроскоптың көмегімен отырықсыз және планктоникалық жасушаларды санаңыз. планктоникалық Pseudomonas aeruginosa егуден кейін бірден шамамен 106 жасуша/мл болды.
Электрохимиялық сынақтар орташа көлемі 500 мл классикалық үш электродты шыны ұяшықта жүргізілді. Платина парағы мен қаныққан каломель электроды (SCE) реакторға тұз көпірлерімен толтырылған, сәйкесінше қарсы және эталондық электродтар қызметін атқаратын Люггин капиллярлары арқылы қосылды. жұмыс электрод үшін шамамен 1 см2 ашық бір жақты бетінің ауданы. Электрохимиялық өлшеулер кезінде үлгілер 2216E ортасына орналастырылды және су моншасында тұрақты инкубациялық температурада (37 °C) ұсталды.OCP, LPR, EIS және әлеуетті динамикалық поляризация деректері Autolab потенциостатының көмегімен өлшенді (Reference USA, GaPR0, Inc. сканерлеу жылдамдығы 0,125 мВ s-1 диапазонында -5 және 5 мВ диапазонында Eocp және 1 Гц таңдау жиілігі. EIS 0,01-ден 10 000 Гц жиілік диапазонындағы синус толқынымен Eocp тұрақты күйде 5 мВ қолданылатын кернеуді пайдалана отырып орындалды. жетті. Поляризация қисықтары 0,166 мВ/с сканерлеу жылдамдығымен Eocp-ге қарсы -0,2-ден 1,5 В-қа дейін жүргізілді. Әрбір сынақ P. aeruginosa бар және онсыз 3 рет қайталанды.
Металлографиялық талдауға арналған үлгілер 2000 грит ылғалды SiC қағазымен механикалық жылтыратылды, содан кейін оптикалық бақылау үшін 0,05 мкм Al2O3 ұнтағымен жылтыратылды. Металлографиялық талдау оптикалық микроскоп арқылы орындалды. Үлгілер 10 масса% калий гидроксиді ерітіндісімен 43 өрнектелді.
Инкубациядан кейін үлгілер фосфатты-буферлі тұзды (PBS) ерітіндісімен (рН 7,4 ± 0,2) 3 рет жуылды, содан кейін биоқабықшаларды бекіту үшін 2,5% (көлем/көлем) глутаральдегидпен 10 сағат бойы бекітілді. Кейіннен , ,70,80,% (%70,80,%) сортымен сусыздандырылды. Ауада кептіруге дейін 95% және 100% в/в) этанол. Соңында, SEM бақылауы үшін өткізгіштікті қамтамасыз ету үшін үлгінің беті алтын қабықпен шашырайды. SEM кескіндері әрбір үлгінің бетіндегі ең отырықсыз P. aeruginosa жасушалары бар дақтарға бағытталған. Зейсс, Германия) шұңқыр тереңдігін өлшеу үшін пайдаланылды. Биопленканың астындағы коррозияға ұшыраған шұңқырларды байқау үшін сынақ бөлігі алдымен Қытай ұлттық стандартына (CNS) GB/T4334.4-2000 сәйкес сынама бөлігінің бетіндегі коррозия өнімдері мен биопленканы тазарту үшін тазартылды.
Рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS, ESCALAB250 беттік талдау жүйесі, Thermo VG, АҚШ) талдау монохроматикалық рентген көзін (1500 эВ энергия және 150 Вт қуаттағы алюминий Kα сызығы) 0 стандартты жағдайларда –1350 эВ энергиясы арқылы кең байланыстырушы энергия диапазонында орындалды. .
Инкубацияланған үлгілер алынып тасталды және PBS (рН 7,4 ± 0,2) 15 с45 ішінде ақырын шайылды. Үлгілердегі биоқабықшалардың бактериялық өміршеңдігін байқау үшін биоқабықшалар LIVE/DEAD BacLight бактериялық өміршеңдік жинағы (Invitrogen, OR, Euges, fluesent, euges, flu) көмегімен боялған. цент SYTO-9 бояуы және қызыл флуоресцентті пропидий йодид (PI) бояғышы. CLSM астында флуоресцентті жасыл және қызыл түсті нүктелер сәйкесінше тірі және өлі жасушаларды білдіреді. Бояу үшін құрамында 3 мкл SYTO-9 және 3 мкл PI ерітіндісі бар 1 мл қоспасы бөлме температурасында (22 oC) қараңғыда қалдырылды. Nikon CLSM құрылғысының (C2 Plus, Nikon, Жапония) көмегімен екі толқын ұзындығында (тірі жасушалар үшін 488 нм және өлі жасушалар үшін 559 нм) байқалды. Биопленка қалыңдығы 3-D сканерлеу режимінде өлшенді.
Бұл мақаланы қалай келтіруге болады: Li, H. et al. Marine Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep. 2707 супер дуплексті баспайтын болаттан жасалған микробтық коррозия.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Тиосульфат.coros.science.80, 205-212 (2014) қатысуымен хлорид ерітіндісіндегі LDX 2101 дуплексті тот баспайтын болаттан жасалған кернеулі коррозиялық крекинг.
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Ерітінді термиялық өңдеудің және қорғайтын газдағы азоттың супер дуплексті тот баспайтын болаттан жасалған дәнекерлеудің коррозияға төзімділігіне әсері.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Ши, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L баспайтын болаттан жасалған микробтық және электрохимиялық индукцияланған шұңқыр коррозиясының салыстырмалы химиялық зерттеуі.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 дуплексті тот баспайтын болаттың хлоридтің қатысуымен әртүрлі рН сілтілі ерітінділеріндегі электрохимиялық әрекеті. Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Теңіз биофильмдерінің коррозияға әсері: қысқаша шолу. Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).