Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат.Сиз колдонуп жаткан серепчинин версиясы чектелген CSS колдоосуна ээ.Мыкты тажрыйба үчүн жаңыртылган браузерди колдонууну сунуштайбыз (же Internet Explorerдеги Шайкештик режимин өчүрүү).Ал ортодо, үзгүлтүксүз колдоону камсыз кылуу үчүн биз сайтты стилдерсиз жана JavaScriptсиз көрсөтөбүз.
Микробдук коррозия (МИК) көптөгөн тармактарда олуттуу көйгөй болуп саналат, анткени ал чоң экономикалык жоготууларга алып келиши мүмкүн.Супер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган 2707 (2707 HDSS) мыкты химиялык туруктуулугунан улам деңиз чөйрөсүндө колдонулат.Бирок анын MICке туруктуулугу эксперименталдык түрдө далилденген эмес.Бул изилдөө Pseudomonas aeruginosa деңиз аэробдук бактериясы менен шартталган MIC 2707 HDSS жүрүм-турумун изилдеген.Электрохимиялык анализ 2216E чөйрөсүндө Pseudomonas aeruginosa биопленкасынын катышуусунда коррозия потенциалында оң өзгөрүү жана коррозия токунун тыгыздыгынын өсүшү байкалаарын көрсөттү.Рентген фотоэлектрондук спектроскопиясынын (XPS) анализи биоплёнканын астындагы үлгүнүн бетинде Cr курамынын азайгандыгын көрсөттү.Чуңкурларды визуалдык талдоо P. aeruginosa биофильми 14 күндүк инкубация учурунда карьердин максималдуу тереңдигин 0,69 мкм түзгөнүн көрсөттү.Бул кичинекей болсо да, 2707 HDSS P. aeruginosa биофильмдеринин MIC толук иммунитети жок экенин көрсөтүп турат.
Дуплекстүү дат баспас болоттор (DSS) мыкты механикалык касиеттери менен коррозияга туруктуулугунун кемчиликсиз айкалышынан улам ар кандай тармактарда кеңири колдонулат1,2.Бирок, локалдуу чуңкурлар дагы эле пайда болот жана бул болоттун бүтүндүгүнө таасирин тийгизет3,4.DSS микробдук коррозияга (MIC) туруктуу эмес5,6.DSS үчүн колдонмолордун кеңири спектрине карабастан, DSSтин коррозияга туруктуулугу узак мөөнөттүү колдонуу үчүн жетишсиз болгон чөйрөлөр дагы эле бар.Бул жогорку коррозияга туруктуулугу менен кымбатыраак материалдар талап кылынат дегенди билдирет.Jeon et al7 супер дуплекстүү дат баспас болоттун (SDSS) да коррозияга туруктуулугу жагынан кээ бир чектөөлөр бар экенин аныкташкан.Ошондуктан, кээ бир учурларда, жогорку коррозияга туруктуулугу менен супер дуплекс дат баспас болоттон (HDSS) талап кылынат.Бул жогорку эритмеленген HDSS иштеп чыгууга алып келди.
Коррозияга туруктуулугу DSS альфа жана гамма фазаларынын катышына көз каранды жана Cr, Mo жана W аймактарында 8, 9, 10 экинчи фазага чектеш.HDSS курамында Cr, Mo жана N11 жогорку мазмуну бар, ошондуктан ал коррозияга эң сонун туруштук берет жана масса% Cr + 3,3 (сал.% Мо + 0,5 масса. .%W) + 16% масса менен аныкталган эквиваленттүү чуңкурга туруштук берүү санынын (PREN) жогорку маанисине (45-50) ээ.N12.Анын мыкты коррозияга туруктуулугу болжол менен 50% ферриттик (α) жана 50% аустениттик (γ) фазаларын камтыган тең салмактуу курамга көз каранды.HDSS жакшы механикалык касиетке ээ жана хлориддик коррозияга жогорку каршылыкка ээ.Жакшыртылган коррозияга каршылык HDSSти деңиз чөйрөлөрү сыяктуу агрессивдүү хлордуу чөйрөлөрдө колдонууну кеңейтет.
МИКтер мунай-газ жана суу өнөр жайы сыяктуу көптөгөн тармактарда негизги көйгөй болуп саналат14.МИК бардык коррозия зыяндарынын 20% түзөт15.MIC – көптөгөн чөйрөлөрдө байкалган биоэлектрохимиялык коррозия.Металл бетинде пайда болгон биопленкалар электрохимиялык шарттарды өзгөртүп, коррозия процессине таасирин тийгизет.МИК коррозиясы биопленкалардан келип чыгат деген кеңири таралган.Электрогендик микроорганизмдер жашоого керектүү энергияны алуу үчүн металлдарды жеп салышат17.Акыркы MIC изилдөөлөр EET (клеткадан тышкаркы электрон өткөрүп берүү) электрогендик микроорганизмдер тарабынан индукцияланган МИКтин ылдамдыгын чектөөчү фактор экенин көрсөттү.Чжан жана башкалар.18 электрондук ортомчулар Desulfovibrio sessificans клеткалары менен 304 дат баспас болоттон жасалган электрондордун өтүшүн тездетип, натыйжада MIC кол салууга алып келерин көрсөтүштү.Эннинг жана башкалар.19 жана Wenzlaff et al.20 коррозиялуу сульфатты азайтуучу бактериялардын (SRBs) биофильмдери металл субстраттарынан электрондорду түздөн-түз сиңире аларын көрсөттү.
DSS SRBs, темир азайтуу бактериялар (IRBs), ж.б. 21 камтыган маалымат каражаттарында MIC сезгич болушу белгилүү.Бул бактериялар биофильмдер астында DSS бетинде локализацияланган чуңкурларды жаратат22,23.DSS айырмаланып, HDSS24 MIC жакшы белгилүү эмес.
Pseudomonas aeruginosa – табиятта кеңири таралган грам-терс, кыймылдуу, таякча сымал бактерия25.Pseudomonas aeruginosa да деңиз чөйрөсүндөгү негизги микробдук топ болуп саналат, бул MIC концентрациясын жогорулатат.Pseudomonas дат жараянына жигердүү катышат жана биопленка түзүү учурунда пионер колонизатор катары таанылган.Махат жана башкалар.28 жана Юан жана башкалар.29 Pseudomonas aeruginosa суу чөйрөсүндө жумшак болоттун жана эритмелердин коррозия ылдамдыгын жогорулатат деп көрсөттү.
Бул иштин негизги максаты Pseudomonas aeruginosa деңиз аэробдук бактериясы менен шартталган MIC 2707 HDSS касиеттерин электрохимиялык методдорду, беттик анализ ыкмаларын жана коррозия продуктуларын анализдөө аркылуу изилдөө болгон.MIC 2707 HDSS жүрүм-турумун изилдөө үчүн электрохимиялык изилдөөлөр, анын ичинде ачык чынжыр потенциалы (OCP), сызыктуу поляризацияга каршылык (LPR), электрохимиялык импеданс спектроскопиясы (EIS) жана потенциалдуу динамикалык поляризация жүргүзүлдү.Коррозияланган беттеги химиялык элементтерди аныктоо үчүн энергетикалык дисперсиялык спектрометриялык анализ (EDS) жүргүзүлгөн.Мындан тышкары, Pseudomonas aeruginosa камтыган деңиз чөйрөсүнүн таасири астында оксид пленкасынын пассивациясынын туруктуулугун аныктоо үчүн рентген фотоэлектрондук спектроскопиясы (XPS) колдонулган.Чуңкурлардын тереңдиги конфокалдык лазердик сканерлөөчү микроскоптун (CLSM) астында өлчөнгөн.
1-таблицада 2707 HDSS химиялык курамы көрсөтүлгөн.2-таблица 2707 HDSS 650 МПа кирешелүүлүгү менен мыкты механикалык касиеттерге ээ экенин көрсөтүп турат.fig боюнча.1 2707 HDSS жылуулук менен иштетилген эритменин оптикалык микроструктурасын көрсөтөт.50%ке жакын аустенит жана 50% феррит фазаларын камтыган микроструктурада экинчи фазалары жок аустенит жана феррит фазаларынын узун тилкелери көрүнөт.
fig боюнча.2а ачык чынжыр потенциалын (Eocp) 2216E абиотикалык чөйрөдө 2707 HDSS жана 37°C 14 күн бою P. aeruginosa сорпосу үчүн экспозиция убактысына каршы көрсөтөт.Бул Eocp эң чоң жана эң олуттуу өзгөрүү биринчи 24 сааттын ичинде болгонун көрсөтүп турат.Эки учурда тең Eocp маанилери -145 мВга (SCEге салыштырмалуу) 16 саатка жакын чокусуна жетип, абиотикалык үлгү үчүн -477 мВ (SCE менен салыштырганда) жана -236 мВ (SCE менен салыштырганда) кескин төмөндөп кетти.жана Pseudomonas aeruginosa купондору).24 сааттан кийин, P. aeruginosa үчүн Eocp 2707 HDSS мааниси -228 mV (SCE менен салыштырганда) салыштырмалуу туруктуу болгон, ал эми биологиялык эмес үлгүлөр үчүн тиешелүү маани болжол менен -442 мВ болгон (SCE менен салыштырганда).P. aeruginosa катышуусунда Eocp кыйла төмөн болгон.
Абиотикалык чөйрөдө жана Pseudomonas aeruginosa сорпасында 2707 HDSS үлгүсүн 37 °Cде электрохимиялык изилдөө:
(a) Eocp экспозиция убактысынын функциясы катары, (б) 14-күндөгү поляризация ийри сызыктары, (в) экспозиция убактысынын функциясы катары Rp жана (г) экспозиция убактысынын функциясы катары icorr.
3-таблицада 14 күн аралыгында абиотикалык жана Pseudomonas aeruginosa эмделген чөйрөлөрүнүн таасири астында болгон 2707 HDSS үлгүсүнүн электрохимиялык коррозия параметрлери көрсөтүлгөн.Анод жана катод ийри сызыктарынын тангенстери стандарттык методдорго ылайык коррозия токунун тыгыздыгын (icorr), коррозия потенциалын (Ecorr) жана Тафель жантаюусун (βα жана βc) берүүчү кесилиштерди алуу үчүн экстраполяцияланган30,31.
Сүрөттө көрсөтүлгөндөй.2b, P. aeruginosa ийри сызыгынын өйдө жылышы абиотикалык ийри сызыгына салыштырмалуу Ecorr көбөйүшүнө алып келди.Коррозия ылдамдыгына пропорционалдуу болгон icorr мааниси Pseudomonas aeruginosa үлгүсүндө 0,328 мкА см-2 ге чейин өстү, бул биологиялык эмес үлгүдөгүдөн төрт эсе көп (0,087 мкА см-2).
LPR тез коррозияга анализ жүргүзүү үчүн классикалык кыйратуучу электрохимиялык ыкма болуп саналат.Ал ошондой эле MIC32 изилдөө үчүн колдонулган.fig боюнча.2c экспозиция убактысынын функциясы катары поляризация каршылыгын (Rp) көрсөтөт.Жогорку Rp мааниси азыраак коррозияны билдирет.Биринчи 24 сааттын ичинде Rp 2707 HDSS абиотикалык үлгүлөр үчүн 1955 кОм см2 жана Pseudomonas aeruginosa үлгүлөрү үчүн 1429 кОм см2 чегине жетти.Figure 2c ошондой эле Rp мааниси бир күндөн кийин тез төмөндөп, андан кийин кийинки 13 күндүн ичинде салыштырмалуу өзгөрүүсүз калганын көрсөтүп турат.Pseudomonas aeruginosa үлгүсүнүн Rp мааниси болжол менен 40 кОм см2, бул биологиялык эмес үлгүдөгү 450 кОм см2 маанисинен бир топ төмөн.
icorr мааниси бирдиктүү коррозия ылдамдыгына пропорционалдуу.Анын маанисин төмөнкү Стерн-Гири теңдемесинен эсептөөгө болот:
Зои жана башкалар боюнча.33, бул иште Тафель эңкейишинин В типтүү мааниси 26 мВ/дек деп кабыл алынган.2d-сүрөт биологиялык эмес үлгүдөгү 2707 iccorr салыштырмалуу туруктуу бойдон калганын көрсөтүп турат, ал эми P. aeruginosa үлгүсү биринчи 24 сааттан кийин абдан өзгөрүп турган.P. aeruginosa үлгүлөрүнүн туура маанилери биологиялык эмес көзөмөлгө караганда бир кыйла жогору болгон.Бул тенденция поляризациялык каршылыктын натыйжалары менен шайкеш келет.
EIS дат баскан беттердеги электрохимиялык реакцияларды мүнөздөө үчүн колдонулган дагы бир кыйратуучу ыкма.Абиотикалык чөйрөгө жана Pseudomonas aeruginosa эритмесине дуушар болгон үлгүлөрдүн импеданс спектрлери жана эсептелген сыйымдуулук маанилери, үлгү бетинде пайда болгон пассивдүү пленка/биофильмге каршылык Rb, заряд өткөрүү каршылыгы Rct, электрдик кош катмарлуу сыйымдуулук Cdl (EDL) жана туруктуу QCPE Фаза элементинин параметрлери (CPE).Бул параметрлер андан ары эквиваленттүү схема (EEC) моделин колдонуу менен маалыматтарды тууралоо жолу менен талданды.
fig боюнча.3 абиотикалык чөйрөдөгү 2707 HDSS үлгүлөрү жана ар кандай инкубация убакыттары үчүн P. aeruginosa сорпосу үчүн типтүү Nyquist участокторун (a жана b) жана Bode участокторун (a' жана b') көрсөтөт.Pseudomonas aeruginosa бар болгондо Nyquist шакекчесинин диаметри азаят.Bode сюжети (сүрөт 3b') жалпы импеданстын өсүшүн көрсөтөт.Релаксация убакыт константасы жөнүндө маалыматты фазалык максимумдардан алууга болот.fig боюнча.4 бир катмар (а) жана кош катмар (б) жана тиешелүү ЕЭК негизиндеги физикалык структураларды көрсөтөт.CPE ЕЭК моделине киргизилген.Анын импеданс жана импеданс төмөнкүчө чагылдырылат:
2707 HDSS үлгүсүнүн импеданс спектрин тууралоо үчүн эки физикалык модел жана тиешелүү эквиваленттүү схемалар:
мында Y0 - KPI мааниси, j - элестүү сан же (-1)1/2, ω - бурчтук жыштык, n - бирден35 кем KPI кубаттуулук индекси.Заряддын өтүү каршылыктын инверсиясы (б.а. 1/Rct) коррозия ылдамдыгына туура келет.Rct канчалык кичине болсо, коррозия ылдамдыгы ошончолук жогору болот27.14 күн инкубациялоодон кийин, Pseudomonas aeruginosa үлгүлөрүнүн Rct үлгүлөрү 32 кОм см2ге жетти, бул биологиялык эмес үлгүлөрдүн 489 кОм см2ден алда канча аз (4-таблица).
5-сүрөттөгү CLSM сүрөттөрү жана SEM сүрөттөрү 7 күндөн кийин HDSS 2707 үлгүсүнүн бетиндеги биофильмдик каптоо тыгыз экенин ачык көрсөтүп турат.Бирок 14 күндөн кийин биофильмдин каптоосу начар болуп, кээ бир өлүк клеткалар пайда болгон.5-таблицада P. aeruginosa 7 жана 14 күн таасир эткенден кийин 2707 HDSS үлгүсүндөгү биофильмдин калыңдыгы көрсөтүлгөн.Биоплёнканын максималдуу калыңдыгы 7 күндөн кийин 23,4 мкмден 14 күндөн кийин 18,9 мкмге чейин өзгөрдү.Биоплёнканын орточо калыңдыгы да бул тенденцияны тастыктады.Ал 7 күндөн кийин 22,2 ± 0,7 мкмден 14 күндөн кийин 17,8 ± 1,0 мкмге чейин төмөндөгөн.
(а) 3-D CLSM сүрөтү 7 күндө, (б) 3-D CLSM сүрөтү 14 күндө, (в) SEM сүрөтү 7 күндө жана (г) 14 күндө SEM сүрөтү.
ЭМӨ 14 күн бою P. aeruginosa таасир эткен үлгүлөрдөгү биопленкаларда жана коррозия продуктуларында химиялык элементтерди аныктады.fig боюнча.6-сүрөттө биоплёнкалардагы жана коррозия продуктыларындагы С, N, O жана P курамы таза металлдарга караганда бир топ жогору экенин көрсөтүп турат, анткени бул элементтер биофильмдер жана алардын метаболиттери менен байланышкан.Микробдор хром менен темирдин аз гана өлчөмүнө муктаж.Үлгүлөрдүн бетиндеги биопленкада жана коррозия продуктуларында Cr жана Fe нин жогорку деңгээли металл матрицасы коррозиядан улам элементтерин жоготкондугун көрсөтүп турат.
14 күндөн кийин P. aeruginosa бар жана жок чуңкурлар 2216E чөйрөсүндө байкалган.Инкубациядан мурун үлгүлөрдүн бети жылмакай жана кемчиликсиз болгон (сүрөт 7а).Инкубациялоодон жана биофильмдерди жана коррозия продуктуларын алып салгандан кийин, үлгүлөрдүн бетиндеги эң терең чуңкурлар CLSM аркылуу изилденди, 7б жана в-сүрөттө көрсөтүлгөн.Биологиялык эмес контролдоо каражаттарынын бетинде эч кандай ачык-айкын чуңкур табылган жок (максималдуу чуңкур тереңдиги 0,02 мкм).P. aeruginosa пайда кылган карьердин максималдуу тереңдиги 7 күндө 0,52 мкм жана 14 күндө 0,69 мкм болгон, бул 3 үлгүдөгү карьердин орточо эң терең тереңдигине негизделген (ар бир үлгү үчүн карьердин максималдуу 10 тереңдиги тандалган).Тиешелүүлүгүнө жараша 0,42 ± 0,12 µm жана 0,52 ± 0,15 мкм жетишүү (5-таблица).Бул тешик тереңдик баалуулуктары кичинекей, бирок маанилүү.
(а) экспозицияга чейин, (б) абиотикалык чөйрөдө 14 күн жана (в) Pseudomonas aeruginosa сорпосу менен 14 күн.
fig боюнча.8-таблицада ар түрдүү үлгүлөрдүн беттеринин XPS спектрлери көрсөтүлгөн, ал эми ар бир бет үчүн талданган химиялык курамы 6-таблицада жалпыланган. 6-таблицада P. aeruginosa (А жана В үлгүлөрү) катышуусунда Fe жана Cr атомдук пайыздары биологиялык эмес көзөмөлгө караганда алда канча төмөн болгон.(C жана D үлгүлөрү).P. aeruginosa үлгүсү үчүн Cr 2p ядросунун деңгээлиндеги спектрдик ийри сызык 574,4, 576,6, 578,3 жана 586,8 эВ байланыш энергиялары (BE) менен Cr, Cr2O3, CrO деп эсептелген төрт чоку компонентке орнотулган.жана Cr(OH)3, тиешелүүлүгүнө жараша (сүрөт 9а жана б).Биологиялык эмес үлгүлөр үчүн негизги Cr 2p деңгээлинин спектринде Cr (BE үчүн 573,80 эВ) жана Cr2O3 (BE үчүн 575,90 эВ) үчүн эки негизги чокусу бар.9c жана d, тиешелүүлүгүнө жараша.Абиотикалык үлгүлөр менен P. aeruginosa үлгүлөрүнүн эң таң калыштуу айырмасы биоплёнканын астында Cr6+ жана Cr(OH)3 (BE 586,8 eV) салыштырмалуу көбүрөөк болушу болду.
2707 HDSS үлгүсүнүн бетинин кең XPS спектри эки медиада 7 жана 14 күндү түзөт.
(а) 7 күн P. aeruginosa, (б) P. aeruginosa менен 14 күн, (в) абиотикалык чөйрөдө 7 күн жана (г) абиотикалык чөйрөдө 14 күн.
HDSS көпчүлүк чөйрөлөрдө коррозияга туруктуулуктун жогорку деңгээлин көрсөтөт.Kim et al.2 HDSS UNS S32707 PREN 45тен жогору болгон жогорку эритмеленген DSS катары аныкталганын билдирди. Бул иштеги 2707 HDSS үлгүсүнүн PREN мааниси 49. Бул жогорку хром мазмунуна жана кислоталуу чөйрөдө пайдалуу молибден менен никельдин жогорку мазмунуна байланыштуу.жана жогорку хлориддүү чөйрөлөр.Мындан тышкары, жакшы балансталган курамы жана кемчиликсиз микроструктура структуралык туруктуулук жана коррозияга туруктуулук үчүн пайдалуу.Бирок, анын мыкты химиялык туруктуулугуна карабастан, бул иш эксперименталдык маалыматтар 2707 HDSS P. aeruginosa biofilm MICs толугу менен иммундук эмес экенин көрсөтүп турат.
Электрохимиялык натыйжалар P. aeruginosa сорпосу менен 2707 HDSS коррозия ылдамдыгы биологиялык эмес чөйрөгө салыштырмалуу 14 күндөн кийин кыйла жогорулаганын көрсөттү.2а-сүрөттө биринчи сутка ичинде абиотикалык чөйрөдө да, P. aeruginosa сорпасында да Eocp азайганы байкалган.Андан кийин биофильм үлгүнүн бетин толугу менен каптап, Eocp салыштырмалуу туруктуу болуп калат36.Бирок, биологиялык Eocp деңгээли биологиялык эмес Eocp деңгээлинен бир топ жогору болгон.Бул айырма P. aeruginosa биопленкаларынын пайда болушу менен байланыштуу деп айтууга негиз бар.fig боюнча.2d P. aeruginosa катышуусунда, icorr 2707 HDSS мааниси 0,627 мкА см-2ге жетти, бул абиотикалык контролдон (0,063 мкА см-2) жогору, EIS менен өлчөнгөн Rct маанисине шайкеш келген.Биринчи бир нече күндүн ичинде P. aeruginosa сорпонунда импеданстын маанилери P. aeruginosa клеткаларынын жабышып калышынан жана биофильмдердин пайда болушунан улам жогорулаган.Бирок, биофильм үлгүнүн бетин толугу менен каптаганда, импеданс төмөндөйт.Коргоочу катмар биринчи кезекте биофильмдердин жана биофильмдердин метаболиттеринин пайда болушуна байланыштуу чабуулга кабылат.Демек, убакыттын өтүшү менен коррозияга туруктуулугу азайып, P. aeruginosa жабуусу локалдуу коррозияга себеп болгон.Абиотикалык чөйрөлөрдөгү тенденциялар ар кандай болгон.Биологиялык эмес контролдун коррозияга туруктуулугу P. aeruginosa сорпосу таасир эткен үлгүлөрдүн тиешелүү маанисинен бир топ жогору болгон.Кошумчалай кетсек, абиотикалык кошулуулар үчүн Rct 2707 HDSS мааниси 14-күнү 489 кОм см2ге жеткен, бул P. aeruginosa болгон учурда Rct маанисинен (32 кОм см2) 15 эсе жогору.Ошентип, 2707 HDSS стерилдүү чөйрөдө дат басууга эң сонун туруштук берет, бирок P. aeruginosa биофильмдеринен МИКке туруктуу эмес.
Бул жыйынтыктарды 2-сүрөттөгү поляризация ийри сызыктарынан да байкоого болот.2б.Аноддук бутактануу Pseudomonas aeruginosa биофильминин пайда болушу жана металлдын кычкылдануу реакциялары менен байланышкан.Бул учурда катоддук реакция кычкылтектин азайышы болуп саналат.P. aeruginosa болушу абиотикалык көзөмөлгө караганда бир даражада дат агымынын тыгыздыгын бир кыйла жогорулатты.Бул P. aeruginosa биофильми 2707 HDSS локалдуу коррозиясын күчөтөрүн көрсөтүп турат.Yuan et al.29 Cu-Ni 70/30 эритмесинин коррозия токтун тыгыздыгы P. aeruginosa биофильминин таасири астында жогорулаганын аныкташкан.Бул Pseudomonas aeruginosa биофильмдеринин кычкылтектин кыскарышынын биокатализине байланыштуу болушу мүмкүн.Бул байкоо да бул иште MIC 2707 HDSS түшүндүрүшү мүмкүн.Ошондой эле аэробдук биопленкалардын астында кычкылтек аз болушу мүмкүн.Ошондуктан металлдын бетин кычкылтек менен кайра пассивациялоодон баш тартуу бул иште МИКке көмөктөшүүчү фактор болушу мүмкүн.
Дикинсон жана башкалар.38 химиялык жана электрохимиялык реакциялардын ылдамдыгы үлгү бетиндеги отурукташкан бактериялардын метаболизмдик активдүүлүгүнө жана коррозия продуктуларынын табиятына түздөн-түз таасир этиши мүмкүн деп сунушташкан.5-сүрөттө жана 5-таблицада көрсөтүлгөндөй, клеткалардын саны жана биофильмдин калыңдыгы 14 күндөн кийин азайган.Муну негиздүү түрдө 14 күндөн кийин 2707 HDSS бетиндеги отурукташкан клеткалардын көбү 2216E чөйрөсүндөгү аш болумдуу заттардын азайышы же 2707 HDSS матрицасынан уулуу металл иондорунун чыгышынан улам өлүп калгандыгы менен түшүндүрсө болот.Бул сериялык эксперименттердин чектөөсү.
Бул иште P. aeruginosa биопленкасы 2707 HDSS бетиндеги биофильмдин астындагы Cr жана Fe нун жергиликтүү азайып кетишине салым кошкон (6-сүрөт).6-таблицада C үлгүсүнө салыштырмалуу D үлгүсүндөгү Fe жана Cr азайышы көрсөтүлгөн, бул P. aeruginosa биофильминен келип чыккан эриген Fe жана Cr алгачкы 7 күн бою сакталганын көрсөтөт.2216E чөйрөсү деңиз чөйрөсүн окшоштуруу үчүн колдонулат.Анын курамында 17700 ppm Cl- бар, бул табигый деңиз суусунун курамына окшош.17700 ppm Cl- болушу XPS тарабынан талданган 7 жана 14 күндүк абиотикалык үлгүлөрдөгү Cr азайышынын негизги себеби болгон.P. aeruginosa үлгүлөрү менен салыштырганда, абиотикалык үлгүлөрдөгү Cr эритүү абиотикалык шарттарда 2707 HDSSтин хлорго күчтүү туруктуулугунан улам алда канча аз болгон.fig боюнча.9 пассивациялоочу тасмада Cr6+ бар экендигин көрсөтөт.Ал Чен жана Клейтон сунуштагандай, P. aeruginosa биофильмдери аркылуу болоттун беттеринен хромду алып салууга катышышы мүмкүн.
Бактериялардын өсүшүнө байланыштуу, культивацияга чейин жана андан кийинки чөйрөнүн рН маанилери тиешелүүлүгүнө жараша 7,4 жана 8,2 болгон.Ошентип, P. aeruginosa биофильминин ылдый жагында органикалык кислота коррозиясы массалык чөйрөдө рН салыштырмалуу жогору болгондуктан, бул ишке салым кошору күмөн.Биологиялык эмес контролдоочу чөйрөнүн рН деңгээли 14 күндүк сыноо мезгилинде олуттуу өзгөргөн жок (баштапкы 7,4төн акыркы 7,5ке чейин).Инкубациялоодон кийин урук чөйрөсүндө рНнын жогорулашы P. aeruginosa зат алмашуу активдүүлүгүнө байланыштуу болгон жана тест тилкелери жок болгон учурда рНга бирдей таасир этээри аныкталган.
7-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, P. aeruginosa биопленкасы менен шартталган карьердин максималдуу тереңдиги 0,69 мкм болгон, бул абиотикалык чөйрөнүн тереңдигинен (0,02 мкм) бир топ жогору.Бул жогоруда сүрөттөлгөн электрохимиялык маалыматтар менен шайкеш келет.0,69 мкм карьердин тереңдиги бирдей шарттарда 2205 DSS үчүн билдирилген 9,5 мкм мааниден он эсе азыраак.Бул маалыматтар 2707 HDSS 2205 DSS караганда MIC жакшыраак каршылык көрсөтөт экенин көрсөтүп турат.Бул таң калыштуу эмес, анткени 2707 HDSS Cr деңгээли жогору, алар узагыраак пассивацияны камсыз кылат, P. aeruginosaны пассивациялоо кыйыныраак жана анын тең салмактуу фазалык түзүлүшү зыяндуу экинчилик жаан-чачындарсыз чуңкурларды пайда кылат.
Жыйынтыктап айтканда, абиотикалык чөйрөдө анча чоң эмес чуңкурларга салыштырмалуу P. aeruginosa сорпосу менен 2707 HDSS бетинде MIC чуңкурлары табылган.Бул иш 2707 HDSS 2205 DSS караганда MIC каршы жакшыраак экенин көрсөтүп турат, бирок ал P. aeruginosa биофильми улам MIC толук иммундук эмес.Бул натыйжалар ылайыктуу дат баспас болотторду тандоого жардам берет жана деңиз чөйрөсү үчүн күтүлгөн жашоо узактыгы.
2707 HDSS үчүн купон Түндүк-Чыгыш университетинин (NEU) Шэньяндагы, Кытайдагы Металлургия мектеби тарабынан берилген.2707 HDSS элементтик курамы NEU Материалдарды анализдөө жана тестирлөө бөлүмү тарабынан талданган 1-таблицада көрсөтүлгөн.Бардык үлгүлөр 1 саат бою 1180°C катуу эритме үчүн иштетилди.Коррозияга каршы тестирлөөнүн алдында монета түрүндөгү 2707 HDSS үстүнкү ачык бетинин аянты 1 см2 кремний карбид кум кагазы менен 2000 гритке чейин жылмаланган жана андан кийин 0,05 мкм Al2O3 порошок суспензиясы менен жылмаланган.Капталдары жана түбү инерттүү боёк менен корголгон.Кургатылгандан кийин үлгүлөр стерилдүү деионизацияланган суу менен жууп, 75% (көлөм/көлөм) этанол менен 0,5 саатка стерилизацияланган.Андан кийин алар колдонуудан мурун 0,5 саат бою ультра кызгылт көк (UV) нурда кургатылган.
Marine Pseudomonas aeruginosa штамы MCCC 1A00099 Кытай Сямень деңиз маданиятын чогултуу борборунан (MCCC) сатылып алынган.Pseudomonas aeruginosa аэробдук шарттарда 37° C. 250 мл колбаларда жана 500 мл айнек электрохимиялык клеткаларда Marine 2216E суюк чөйрөсүн колдонуу менен өстүрүлгөн (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Циндао, Кытай).Ортодо (г/л) бар: 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, SrCl2, 0,08, SrB0302, Na20302, SrB0302. , 0016 6NH26NH3, 3,0016 NH3 5,0 пептон, 1,0 ачыткы экстракты жана 0,1 темир цитраты.Инокуляцияга чейин 20 мүнөт 121°C автоклавда.400x чоңойтуу менен жарык микроскоптун астында гемоцитометр менен отургуч жана планктондук клеткаларды санаңыз.Планктондук Pseudomonas aeruginosa дароо эмдөөдөн кийин баштапкы концентрациясы болжол менен 106 клетка/мл болгон.
Электрохимиялык сыноолор орточо көлөмү 500 мл болгон классикалык үч электроддуу айнек клеткада жүргүзүлгөн.Платина барагы жана каныккан каломел электрод (SAE) реакторго туз көпүрөлөрү менен толтурулган Луггин капиллярлары аркылуу туташтырылып, алар эсептегич жана эталондук электроддор катары кызмат кылышкан.Жумушчу электроддорду даярдоо үчүн ар бир үлгүгө резиналанган жез зым бекитилип, эпоксиддик чайыр менен капталган, бир жагында жумушчу электрод үчүн 1 см2дей корголбогон жер калтырылган.Электрохимиялык өлчөөлөрдүн жүрүшүндө үлгүлөр 2216E чөйрөсүнө жайгаштырылган жана суу мончосунда туруктуу инкубация температурасында (37°С) сакталган.OCP, LPR, EIS жана потенциалдуу динамикалык поляризация маалыматтары Autolab потенциостатын колдонуу менен ченелген (Шилтеме 600TM, Gamry Instruments, Inc., АКШ).LPR сыноолору Eocp менен -5тен 5 мВга чейинки диапазондо 0,125 мВ с-1 скандоо ылдамдыгында жана 1 Гц үлгү алуу ылдамдыгында жазылган.EIS 0,01ден 10,000 Гцге чейинки жыштык диапазонундагы синус толкуну менен Eocp стабилдүү абалында 5 мВ колдонулуучу чыңалуу менен аткарылган.Потенциалдуу шыпыруунун алдында электроддор дат басуу потенциалынын туруктуу маанисине жеткенге чейин бош режимде турушкан.Андан кийин поляризациянын ийри сызыктары 0,166 мВ/с сканерлөө ылдамдыгында Eocp функциясы катары -0,2ден 1,5 Вга чейин ченелген.Ар бир сыноо P. aeruginosa менен жана ансыз 3 жолу кайталанды.
Металлографиялык анализ үчүн үлгүлөр нымдуу 2000 грит SiC кагазы менен механикалык жылмаланган, андан кийин оптикалык байкоо жүргүзүү үчүн 0,05 мкм Al2O3 порошок суспензиясы менен жылмаланган.Оптикалык микроскоптун жардамы менен металлографиялык анализ жүргүзүлгөн.Үлгүлөр калий гидроксидинин 43 массасынын 10% эритмеси менен чийилген.
Инкубациядан кийин үлгүлөр 3 жолу фосфаттык буфердик туз (PBS) (рН 7,4 ± 0,2) менен жуулду, андан кийин биофильмдерди бекитүү үчүн 2,5% (көлөм/көлөм) глутаральдегид менен 10 саатка бекитилди.Андан кийин абада кургатуудан мурун этанол менен (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% жана 100% көлөмдө) суусуздандырылды.Акыр-аягы, SEM байкоо жүргүзүү үчүн өткөргүчтүктү камсыз кылуу үчүн үлгүнүн бетине алтын пленка коюлат.SEM сүрөттөрү ар бир үлгүнүн бетинде эң отурукташкан P. aeruginosa клеткалары бар тактарга багытталган.Химиялык элементтерди табуу үчүн EDS анализин жүргүзүңүз.Чуңкурдун тереңдигин өлчөө үчүн Zeiss конфокалдык лазердик сканерлөөчү микроскоп (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Германия) колдонулган.Биоплёнканын астындагы коррозия чуңкурларын байкоо үчүн сыноо үлгүсү алгач Кытайдын Улуттук стандартына (CNS) GB/T4334.4-2000 ылайык тазаланып, сынамык үлгүнүн бетинен коррозия продуктулары жана биофильмдер жок кылынган.
Рентгендик фотоэлектрондук спектроскопия (XPS, ESCALAB250 беттик анализ системасы, Thermo VG, АКШ) анализи монохроматтык рентген булагы (энергиясы 1500 эВ жана кубаттуулугу 150 Вт болгон алюминий Kα линиясы) –135 эВ стандарттык шарттарда байланыш энергияларынын 0 кеңири диапазонунда жүргүзүлгөн.Жогорку резолюциялуу спектрлер 50 эВ өткөрүү энергиясын жана 0,2 эВ кадамды колдонуу менен жазылган.
Инкубацияланган үлгүлөр алынып салынган жана 15 s45 үчүн PBS (рН 7,4 ± 0,2) менен акырын жуушкан.Үлгүлөрдөгү биопленкалардын бактериялык жашоого жөндөмдүүлүгүн байкоо үчүн биофильмдер LIVE/DEAD BacLight Бактериялык жашоого жөндөмдүүлүк комплекти (Invitrogen, Eugene, OR, USA) аркылуу боёлгон.Комплект эки флуоресценттик боёкту камтыйт: SYTO-9 жашыл флуоресценттик боёк жана пропидий йодид (PI) кызыл флуоресценттик боёк.CLSMде флуоресценттик жашыл жана кызыл чекиттер тирүү жана өлүк клеткаларды билдирет.Боёо үчүн 3 мкл SYTO-9 жана 3 мкл PI эритмесин камтыган 1 мл аралашма бөлмө температурасында (23°C) караңгыда 20 мүнөт инкубацияланды.Андан кийин, боёлгон үлгүлөр Nikon CLSM аппаратын (C2 Plus, Nikon, Япония) колдонуу менен эки толкун узундугунда (тирүү клеткалар үчүн 488 нм жана өлгөн клеткалар үчүн 559 нм) изилденди.Биофильмдин калыңдыгы 3D сканерлөө режиминде өлчөнгөн.
Бул макаланы кантип келтирсе болот: Li, H. et al.Pseudomonas aeruginosa деңиз биофильми тарабынан 2707 супер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган микробдук коррозия.илим.6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulphate катышуусу менен хлорид эритмелерде LDX 2101 дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган стресс коррозияга жаракалар. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulphate катышуусу менен хлорид эритмелерде LDX 2101 дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган стресс коррозияга жаракалар. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей стали LDX 2101 в растворах хлоридов в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Тиосульфаттын катышуусунда хлориддик эритмелерде дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган LDX 2101дин дат басуусу. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101裂。 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相дат баспас болот. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей стали LDX 2101 в растворе хлорид в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Тиосульфаттын катышуусунда хлориддик эритмеде дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган LDX 2101 дат басуусу.coros Science 80, 205–212 (2014).
Ким, С.Т., Джанг, SH, Ли, IS & Парк, YS. Гипер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган ширетүүлөрдүн дат басууга туруктуулугуна коргоочу газдагы эритме жылуулук менен дарылоонун жана азоттун таасири. Ким, С.Т., Джанг, SH, Ли, IS & Парк, YS. Гипер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган ширетүүлөрдүн дат басууга туруктуулугуна коргоочу газдагы эритме жылуулук менен дарылоонун жана азоттун таасири.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS жана Park, YS Hyperduplex дат баспас болоттон жасалган ширетүүлөрдүн чуңкур коррозияга туруктуулугуна коргоочу газдагы эритме жылуулук менен дарылоонун жана азоттун таасири. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS. Ким, С.Т., Джанг, SH, Ли, IS & Park, YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS жана Park, YS супер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган ширетүүчү шишиктердин коррозияга туруктуулугуна коргоочу газдагы эритме жылуулук менен дарылоонун жана азоттун таасири.koros.илим.53, 1939–1947 (2011).
Ши, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L дат баспас болоттон жасалган микробдук жана электрохимиялык индукцияланган чуңкурлардын химиясында салыштырмалуу изилдөө. Ши, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L дат баспас болоттон жасалган микробдук жана электрохимиялык индукцияланган чуңкурлардын химиясында салыштырмалуу изилдөө.Ши, X., Avchi, R., Geyser, M. жана Lewandowski, Z. 316L дат баспас болоттон жасалган микробиологиялык жана электрохимиялык чуңкурлардын салыштырмалуу химиялык изилдөө. 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砂砂 Ши, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, З.Ши, X., Avchi, R., Geyser, M. жана Lewandowski, Z. 316L дат баспас болоттон жасалган микробиологиялык жана электрохимиялык индукцияланган чуңкурларды салыштыруу химиялык изилдөө.koros.илим.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган электрохимиялык жүрүм-туруму хлориддин катышуусунда ар кандай рН менен щелочтук эритмелерде. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган электрохимиялык жүрүм-туруму хлориддин катышуусунда ар кандай рН менен щелочтук эритмелерде.Luo H., Dong KF, Lee HG жана Xiao K. Хлориддин катышуусунда ар кандай рН менен щелочтук эритмелерде 2205 дат баспас болоттон жасалган дуплекстүү электрохимиялык жүрүм-турум. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH 碱性溶液中的甀唀匂 Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相дат баспас болоттон жасалган щелочтуу эритмеде ар кандай рНда хлориддин катышуусунда электрохимиялык жүрүм-турум.Luo H., Dong KF, Lee HG жана Xiao K. Хлориддин катышуусунда ар кандай рН менен щелочтук эритмелерде 2205 дат баспас болоттон жасалган дуплекстүү электрохимиялык жүрүм-турум.Электрохим.журнал.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI. Деңиз биофильмдеринин коррозияга тийгизген таасири: Кыскача карап чыгуу. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI. Деңиз биофильмдеринин коррозияга тийгизген таасири: Кыскача карап чыгуу.Little, BJ, Lee, JS жана Ray, Коррозия боюнча Marine Biofilms RI Effects: Кыскача карап чыгуу. 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 & Ray, RILittle, BJ, Lee, JS жана Ray, Коррозия боюнча Marine Biofilms RI Effects: Кыскача карап чыгуу.Электрохим.журнал.54, 2-7 (2008).