Faleminderit që vizituat Nature.com. Versioni i shfletuesit që po përdorni ka mbështetje të kufizuar për CSS. Për përvojën më të mirë, ju rekomandojmë të përdorni një shfletues të përditësuar (ose të çaktivizoni modalitetin e përputhshmërisë në Internet Explorer). Ndërkohë, për të siguruar mbështetje të vazhdueshme, ne do ta shfaqim sajtin pa stile dhe JavaScript.
Korrozioni mikrobial (MIC) është një problem serioz në shumë industri pasi mund të shkaktojë humbje të mëdha ekonomike. 2707 çelik inox super dupleks (2707 HDSS) është përdorur në mjediset detare për shkak të rezistencës së tij të shkëlqyer kimike. Megjithatë, rezistenca e tij ndaj MIC nuk është demonstruar eksperimentalisht. Në këtë studim, sjellja e MIC-së e 2707 marërugës së investimit të 2707 marinës u shkaktua nga 2707 marinaig i HDSS. Analiza elektrokimike tregoi se në prani të biofilmit Pseudomonas aeruginosa në mjedisin 2216E, kishte një ndryshim pozitiv në potencialin e korrozionit dhe një rritje në densitetin e rrymës korrozioni. Analiza e spektroskopisë fotoelektronike me rreze X (XPS) tregoi një ulje të përmbajtjes së Cr në sipërfaqen e analizës së biografisë. ofilm prodhoi një thellësi maksimale të gropës prej 0.69 μm gjatë 14 ditëve të inkubacionit. Edhe pse kjo është e vogël, ajo tregon se 2707 HDSS nuk është plotësisht imun ndaj MIC të biofilmave P. aeruginosa.
Çeliqet inox dupleks (DSS) përdoren gjerësisht në industri të ndryshme për kombinimin e tyre ideal të vetive të shkëlqyera mekanike dhe rezistencës ndaj korrozionit1,2. Megjithatë, gërvishtjet e lokalizuara ende ndodhin dhe kjo ndikon në integritetin e këtij çeliku3,4.DSS nuk është rezistent ndaj korrozionit mikrobial (MIC) 5,6. Pavarësisht nga mjedisi i gjerë i SS-së, ku ende nuk ka rezistencë të gjatë ndaj korrozionit. përdorimi.Kjo do të thotë që kërkohen materiale më të shtrenjta me rezistencë më të lartë ndaj korrozionit.Jeon et al7 zbuluan se edhe çeliqet inox super të dyfishtë (SDSS) kanë disa kufizime për sa i përket rezistencës ndaj korrozionit. Prandaj, çeliqet inox super të dyfishtë (HDSS) me rezistencë më të lartë ndaj korrozionit kërkohen në disa aplikacione. Kjo çoi në zhvillimin e HDSS shumë të aliazhuar.
Rezistenca ndaj korrozionit të DSS varet nga raporti i fazave alfa dhe gama dhe rajoneve të varfëruara Cr, Mo dhe W 8, 9, 10 ngjitur me fazën e dytë. HDSS përmban përmbajtje të lartë të Cr, Mo dhe N11, kështu që ka rezistencë të shkëlqyer ndaj korrozionit dhe një vlerë të lartë (45-50) Rezistenca e groposjes .3% w. 0,5 wt% W) + 16 wt% N12. Rezistenca e tij e shkëlqyer ndaj korrozionit mbështetet në një përbërje të ekuilibruar që përmban afërsisht 50% faza ferrit (α) dhe 50% austenit (γ), HDSS ka veti mekanike më të mira dhe rezistencë më të lartë se DSS13 konvencionale.Vetitë e korrozionit të klorurit. Rezistenca e përmirësuar ndaj korrozionit zgjeron përdorimin e HDSS në mjedise me klorid më gërryes, siç janë mjediset detare.
MIC-të janë një problem madhor në shumë industri si ato të naftës, gazit dhe ujësjellësit14. MIC përbën 20% të të gjitha dëmeve nga korrozioni15. MIC është korrozioni bioelektrokimik që mund të vërehet në shumë mjedise. Biofilmat që formohen në sipërfaqet metalike ndryshojnë kushtet elektrokimike, duke ndikuar kështu në procesin e korrozionit. Besohet gjerësisht se gërryerja e mikroorganizmit është gjerësisht. gërryejnë metalet për të marrë energji mbajtëse për të mbijetuar17.Studimet e fundit MIC kanë treguar se EET (transferimi jashtëqelizor i elektroneve) është faktori kufizues i shpejtësisë në MIC i induktuar nga mikroorganizmat elektrogjenë.Zhang et al.18 tregoi se ndërmjetësit elektronikë përshpejtojnë transferimin e elektroneve midis qelizave Desulfovibrio sessificans dhe çelikut inox 304, duke çuar në sulm më të rëndë MIC. Enning et al.19 dhe Venzlaff et al.20 tregoi se biofilmat gërryes të baktereve reduktuese të sulfatit (SRB) mund të thithin drejtpërdrejt elektronet nga nënshtresat metalike, duke rezultuar në korrozion të rëndë me gropa.
Dihet se DSS është i ndjeshëm ndaj MIC në mjedise që përmbajnë SRB, baktere reduktuese të hekurit (IRB), etj. 21 .Këto baktere shkaktojnë gropa të lokalizuara në sipërfaqet DSS nën biofilma22,23. Ndryshe nga DSS, MIC e HDSS24 është pak i njohur.
Pseudomonas aeruginosa është një bakter gram-negativ i lëvizshëm në formë shufre që shpërndahet gjerësisht në natyrë25.Pseudomonas aeruginosa është gjithashtu një grup mikrobial kryesor në mjedisin detar, duke shkaktuar MIC në çeliku.28 dhe Yuan et al.29 tregoi se Pseudomonas aeruginosa ka një tendencë për të rritur shkallën e korrozionit të çelikut të butë dhe lidhjeve në mjedise ujore.
Objektivi kryesor i kësaj pune ishte të hetonte vetitë MIC të 2707 HDSS të shkaktuara nga bakteri aerobik detar Pseudomonas aeruginosa duke përdorur metoda elektrokimike, teknika analitike sipërfaqësore dhe analiza të produktit të korrozionit. Studimet elektrokimike duke përfshirë Potencialin e Qarkut të Hapur (OCP), Rezistencën e Polarizimit Linear (LPRECEDENCIALIZIM Specrochemical dhe Specrochemical Elect. u kryen për të studiuar sjelljen MIC të 2707 HDSS. Analiza e spektrometrit shpërndarës të energjisë (EDS) u krye për të gjetur elemente kimike në sipërfaqen e gërryer. Për më tepër, analiza e spektroskopisë fotoelektronike me rreze X (XPS) u përdor për të përcaktuar stabilitetin e pasivimit të filmit oksid nën ndikimin e një mjedisi detar të gërryer që përmbante një mikroskopinë detare që përmbante një mikroskopinë detare. fushëveprimi (CLSM).
Tabela 1 liston përbërjen kimike të 2707 HDSS. Tabela 2 tregon se 2707 HDSS ka veti të shkëlqyera mekanike me një forcë rendimenti prej 650 MPa. Figura 1 tregon mikrostrukturën optike të tretësirës së trajtuar me nxehtësi 2707 HDSS. Shiritat e zgjatur të austenitit dhe strukturës së ferritit të austenitit dhe ferritit mund të shihen rreth 5 fazat e mikrofazeve dhe ferriteve pa sekondare. Fazat e ferritit 0%.
Figura 2a tregon potencialin e qarkut të hapur (Eocp) kundrejt të dhënave të kohës së ekspozimit për 2707 HDSS në mjedisin abiotik 2216E dhe lëngun e P. aeruginosa për 14 ditë në 37 °C. Tregon se ndryshimi më i madh dhe i rëndësishëm në Eocp ndodh brenda 24 orëve të para. Vlerat e Eocp u arritën në 15 m h dhe rreth 15 CE në të dyja rastet. ra ndjeshëm, duke arritur -477 mV (kundrejt SCE) dhe -236 mV (përkundrejt SCE) për kampionin abiotik dhe P, respektivisht).Kuponët Pseudomonas aeruginosa, respektivisht. Pas 24 orësh, vlera Eocp prej 2707 HDSS për P. aeruginosa ishte relativisht e qëndrueshme në -228 mV (kundrejt SCE), ndërsa vlera korresponduese për mostrat jo biologjike ishte afërsisht -442 mV (kundrejt pranisë së PSE të SCE). Eocp.
Testimi elektrokimik i 2707 ekzemplarëve HDSS në mjedis abiotik dhe supë Pseudomonas aeruginosa në 37 °C:
(a) Eocp si funksion i kohës së ekspozimit, (b) lakoret e polarizimit në ditën 14, (c) Rp si funksion i kohës së ekspozimit dhe (d) icorr si funksion i kohës së ekspozimit.
Tabela 3 liston vlerat e parametrave të korrozionit elektrokimik të 2707 mostrave HDSS të ekspozuara ndaj mjedisit abiotik dhe mjedisit të inokuluar me Pseudomonas aeruginosa për 14 ditë. Tangjentet e kurbave anodike dhe katodike u ekstrapoluan për të arritur në kryqëzimet që japin rrymë korrozioni (potenciali i korrozionit) dhe βc) sipas metodave standarde30,31.
Siç tregohet në figurën 2b, zhvendosja lart e kurbës P. aeruginosa rezultoi në një rritje të Ecorr në krahasim me kurbën abiotike. Vlera e icorr, e cila është proporcionale me shkallën e korrozionit, u rrit në 0.328 μA cm-2 në kampionin Pseudomonas aeruginosa, katër herë më shumë se ajo e kampionit jobiologjik (0 cm.08 μA cm2).
LPR është një metodë klasike elektrokimike jo-shkatërruese për analizën e shpejtë të korrozionit. Është përdorur gjithashtu për të studiuar MIC32. Figura 2c tregon rezistencën e polarizimit (Rp) si funksion i kohës së ekspozimit. Një vlerë më e lartë Rp do të thotë më pak korrozion. Brenda 24 orëve të para, Rp prej 2707 HDSS 2707 HDSS arriti një vlerë maksimale prej 5 cm2 Pse2 cm kΩ për 5 cm2 kΩ për një vlerë maksimale prej 5 kΩs. mostrat e udomonas aeruginosa. Figura 2c tregon gjithashtu se vlera e Rp u ul me shpejtësi pas një dite dhe më pas mbeti relativisht e pandryshuar për 13 ditët e ardhshme. Vlera Rp e kampionit Pseudomonas aeruginosa është rreth 40 kΩ cm2, që është shumë më e ulët se vlera 450 kΩ cm2 e mostrës jo-cm2.
Vlera icorr është proporcionale me shkallën uniforme të korrozionit. Vlera e saj mund të llogaritet nga ekuacioni i mëposhtëm Stern-Geary,
Duke ndjekur Zou et al.33, një vlerë tipike e pjerrësisë së Tafelit B në këtë punim u supozua të ishte 26 mV/dec. Figura 2d tregon se icorr i kampionit jobiologjik 2707 mbeti relativisht i qëndrueshëm, ndërsa kampioni P. aeruginosa u luhat shumë pas 24 orëve të para. kontrollet ologjike. Ky trend është në përputhje me rezultatet e rezistencës së polarizimit.
EIS është një teknikë tjetër jo-destruktive e përdorur për të karakterizuar reaksionet elektrokimike në ndërfaqet e gërryera. Spektrat e rezistencës dhe vlerat e llogaritura të kondensitetit të ekzemplarëve të ekspozuar ndaj mediave abiotike dhe solucionit Pseudomonas aeruginosa, rezistenca ndaj Rb e filmit/biofilmit pasiv të formuar në sipërfaqen e kampionit, rezistenca e dyfishtë e transferimit të ngarkesës së Rct-it dhe rezistenca e dyfishtë e elementit elektrik të Rct, PECit, C. Parametrat (CPE). Këto parametra u analizuan më tej duke përshtatur të dhënat duke përdorur një model qarku ekuivalent (EEC).
Figura 3 tregon grafikët tipike Nyquist (a dhe b) dhe grafikët Bode (a' dhe b') të 2707 mostrave HDSS në mjedis abiotik dhe lëngun P. aeruginosa për kohë të ndryshme inkubimi. Diametri i unazës së Nyquist zvogëlohet në prani të Pseudomonas aeruginosa. Grafiku i Bode3 në formën e magnitës totale të rritjes (Fig. në konstantën e kohës së relaksimit mund të sigurohet nga maksimumi i fazës. Figura 4 tregon strukturat fizike të bazuara në një shtresë (a) dhe dy shtresa (b) dhe EEC-të e tyre përkatëse. CPE është futur në modelin EEC. Pranimi dhe impedanca e tij shprehen si më poshtë:
Dy modele fizike dhe qarqe ekuivalente përkatëse për përshtatjen e spektrit të rezistencës së mostrës 2707 HDSS:
ku Y0 është madhësia e CPE, j është numri imagjinar ose (-1)1/2, ω është frekuenca këndore, dhe n është indeksi i fuqisë CPE më i vogël se njësia35. Anasjellta e rezistencës së transferimit të ngarkesës (dmth 1/Rct) korrespondon me shkallën e korrozionit. Rct më i vogël do të thotë ditë më e shpejtë e korrozionit, shkalla më e lartë e korrozionit2. Mostrat e aeruginosa arritën 32 kΩ cm2, shumë më të vogla se 489 kΩ cm2 të mostrave jobiologjike (Tabela 4).
Imazhet CLSM dhe imazhet SEM në Figurën 5 tregojnë qartë se mbulimi i biofilmit në sipërfaqen e ekzemplarit 2707 HDSS pas 7 ditësh është i dendur. Megjithatë, pas 14 ditësh, mbulimi i biofilmit ishte i rrallë dhe u shfaqën disa qeliza të vdekura. Tabela 5 tregon biofilmin e trashësisë 70 në HDSS2. 14 ditë. Trashësia maksimale e biofilmit ndryshoi nga 23,4 μm pas 7 ditësh në 18,9 μm pas 14 ditësh. Trashësia mesatare e biofilmit gjithashtu konfirmoi këtë prirje. Ajo u ul nga 22,2 ± 0,7 μm pas 7 ditësh në 17,8 ± 1,0 μm pas 14 ditësh.
(a) Imazhi 3-D CLSM pas 7 ditësh, (b) Imazhi 3-D CLSM pas 14 ditësh, (c) Imazhi SEM pas 7 ditësh dhe (d) Imazhi SEM pas 14 ditësh.
EDS zbuloi elemente kimike në biofilma dhe produkte korrozioni në mostrat e ekspozuara ndaj P. aeruginosa për 14 ditë. Figura 6 tregon se përmbajtja e C, N, O, dhe P në biofilma dhe produkte korrozioni është shumë më e lartë se ajo në metalet e zhveshura, sepse këta elementë janë të lidhur me biofilmat dhe metabolitët e tyre. m dhe produktet e korrozionit në sipërfaqen e ekzemplarëve tregojnë se matrica metalike ka humbur elementë për shkak të korrozionit.
Pas 14 ditësh, gropa me dhe pa P. aeruginosa u vëzhgua në mjedisin 2216E. Përpara inkubacionit, sipërfaqja e mostrës ishte e lëmuar dhe pa defekte (Fig. 7a). Pas inkubimit dhe heqjes së biofilmit dhe produkteve të korrozionit, gropat më të thella në sipërfaqen e ekzemplarëve u gjetën dhe nuk u ekzaminuan nën Fig. sipërfaqja e kampionëve të kontrollit jobiologjik (thellësia maksimale e gropës 0.02 μm). Thellësia maksimale e gropës së shkaktuar nga Pseudomonas aeruginosa ishte 0.52 μm pas 7 ditësh dhe 0.69 μm pas 14 ditësh, bazuar në thellësinë mesatare maksimale të gropës prej 3 mostrash (10 mikron maksimumin e thellësisë së gropës së përzgjedhur prej 3 mostrave) dhe 10 mikromotra maksimale për çdo gropë thellësi 0.0. 0,52 ± 0,15 μm, përkatësisht (Tabela 5). Këto vlera të thellësisë së gropës janë të vogla, por të rëndësishme.
(a) Para ekspozimit, (b) 14 ditë në mjedis abiotik dhe (c) 14 ditë në lëngun Pseudomonas aeruginosa.
Figura 8 tregon spektrat XPS të sipërfaqeve të ndryshme të mostrave dhe përbërjet kimike të analizuara për secilën sipërfaqe përmblidhen në tabelën 6. Në tabelën 6, përqindjet atomike të Fe dhe Cr në prani të P. aeruginosa (kampionët A dhe B) ishin shumë më të ulëta se ato të mostrave të kontrollit jo-biologjik (kampionët P. C, C, aruginole, në nivel 2 dhe D). ve u vendos në katër komponentë të pikut me vlera të energjisë lidhëse (BE) prej 574.4, 576.6, 578.3 dhe 586.8 eV, të cilat mund t'i atribuohen përkatësisht Cr, Cr2O3, CrO3 dhe Cr(OH)3 (Fig. 9a dhe b). (573.80 eV për BE) dhe Cr2O3 (575.90 eV për BE) në Fig. 9c dhe d, respektivisht. Dallimi më i habitshëm midis mostrave abiotike dhe P. aeruginosa ishte prania e Cr6+ dhe një fraksion më i lartë relativ i Cr(OH)3 (BE prej 586.8) nën bifilin.8.
Spektri i gjerë XPS i sipërfaqes së ekzemplarit HDSS 2707 në të dy mediat është përkatësisht 7 ditë dhe 14 ditë.
(a) 7 ditë ekspozim ndaj P. aeruginosa, (b) 14 ditë ekspozim ndaj P. aeruginosa, (c) 7 ditë në mjedis abiotik dhe (d) 14 ditë në mjedis abiotik.
HDSS shfaq nivele të larta të rezistencës ndaj korrozionit në shumicën e mjediseve.Kim et al.2 raportoi se UNS S32707 HDSS u përcaktua si një DSS shumë aliazh me një PREN prej më shumë se 45. Vlera PREN e ekzemplarit 2707 HDSS në këtë punim ishte 49. Kjo është për shkak të përmbajtjes së tij të lartë të kromit dhe niveleve të larta të molibdenit dhe nikut, të cilat janë të dobishme në një mjedis pa përbërje acidike dhe me ekuilibër të lartë acidik dhe të lartë. janë të dobishme për stabilitetin strukturor dhe rezistencën ndaj korrozionit. Megjithatë, pavarësisht rezistencës së tij të shkëlqyer kimike, të dhënat eksperimentale në këtë punim sugjerojnë se 2707 HDSS nuk është plotësisht imun ndaj MIC të biofilmave P. aeruginosa.
Rezultatet elektrokimike treguan se shkalla e korrozionit të 2707 HDSS në lëngun P. aeruginosa u rrit ndjeshëm pas 14 ditësh në krahasim me mjedisin jobiologjik. Në figurën 2a, një reduktim i Eocp u vu re si në mjedisin abiotik ashtu edhe në lëngun P. aeruginosa gjatë 24 orëve të para. i qëndrueshëm36. Megjithatë, niveli i Eocp biologjik ishte shumë më i lartë se ai i Eocp jobiologjik. Ka arsye për të besuar se ky ndryshim është për shkak të formimit të biofilmit të P. aeruginosa. Në Fig. 2d, në prani të P. aeruginosa, vlera icorr prej 2707 μAde mAde e cila HDSS ishte më e lartë se 0.627 cm më e lartë se kontrolli i HDSS. .063 μA cm-2), e cila ishte në përputhje me vlerën Rct të matur me EIS. Gjatë ditëve të para, vlerat e rezistencës në lëngun e P. aeruginosa u rritën për shkak të ngjitjes së qelizave të P. aeruginosa dhe formimit të biofilmave. Megjithatë, kur biofilmi mbulon plotësisht sipërfaqen e shtresës së biografisë së mbrojtur dhe biofilmi mbulon plotësisht sipërfaqen e bifilmit të mbrojtjes. metabolitëve të filmit. Prandaj, rezistenca ndaj korrozionit u ul me kalimin e kohës dhe ngjitja e P. aeruginosa shkaktoi korrozion të lokalizuar. Tendencat në mjediset abiotike ishin të ndryshme. Rezistenca ndaj korrozionit e kontrollit jobiologjik ishte shumë më e lartë se vlera korresponduese e mostrave të ekspozuara ndaj lëngut të P. aeruginosa. Për më tepër, për vlerat abiotike të kampioneve Ω81 HD201 cm20 arritën në 1 cm20ct të mostrave abiotike të HD21 ditore. 4, e cila ishte 15 herë vlera Rct (32 kΩ cm2) në prani të P. aeruginosa. Prandaj, 2707 HDSS ka rezistencë të shkëlqyer korrozioni në një mjedis steril, por nuk është rezistent ndaj sulmit MIC nga biofilmat P. aeruginosa.
Këto rezultate mund të vërehen edhe nga kurbat e polarizimit në Fig. 2b. Degëzimi anodik iu atribuua formimit të biofilmit Pseudomonas aeruginosa dhe reaksioneve të oksidimit të metaleve. Në të njëjtën kohë reaksioni katodik është reduktimi i oksigjenit. Prania e P. aeruginosa rriti shumë shkallën e kontrollit të korrozionit, afërsisht një densitet më të lartë se rryma. Biofilmi ruginosa rrit korrozionin e lokalizuar të 2707 HDSS.Yuan et al29 zbuluan se densiteti i rrymës së korrozionit prej 70/30 aliazh Cu-Ni u rrit nën sfidën e biofilmit P. aeruginosa. Kjo mund të jetë për shkak të biokatalizimit të oksigjenit nga reduktimi i oksigjenit nga Pseudomonas bioservo aerug2. Biofilmat aerobikë mund të kenë gjithashtu më pak oksigjen poshtë tyre. Prandaj, dështimi për të ri-pasivuar sipërfaqen metalike nga oksigjeni mund të jetë një faktor kontribues në MIC në këtë punë.
Dickinson et al.38 sugjeroi se ritmet e reaksioneve kimike dhe elektrokimike mund të ndikohen drejtpërdrejt nga aktiviteti metabolik i baktereve sessile në sipërfaqen e mostrës dhe natyra e produkteve të korrozionit. Siç tregohet në Figurën 5 dhe Tabelën 5, si numri i qelizave ashtu edhe trashësia e biofilmit u ulën pas 14 ditësh. Kjo mund të shpjegohet në mënyrë të arsyeshme për shkak të 4 ditëve të HD2, shumica e qelizave HD201 në sipërfaqen e 01 deri te shterimi i lëndëve ushqyese në mjedisin 2216E ose lirimi i joneve metalike toksike nga matrica 2707 HDSS. Ky është një kufizim i eksperimenteve në grup.
Në këtë punë, biofilmi P. aeruginosa promovoi shterimin lokal të Cr dhe Fe nën biofilm në sipërfaqen HDSS 2707 (Fig. 6). Në tabelën 6, reduktimi i Fe dhe Cr në kampionin D në krahasim me kampionin C, duke treguar se Fe dhe Cr i tretur i shkaktuar nga P. aeruginosa përdori përtej biofilmit të P. aeruginosa përtej diteve të parë 627. mjediset detare.Përmban 17700 ppm Cl-, e cila është e krahasueshme me atë që gjendet në ujin natyral të detit. Prania e 17700 ppm a Cl- ishte arsyeja kryesore për reduktimin e Cr në mostrat abiotike 7- dhe 14-ditore Cl- të analizuara nga XPS. Krahasuar me P. aeruginosa-rezistencën më pak të fortë për shkak të mostrave të C. mjediset biotike. Figura 9 tregon praninë e Cr6+ në filmin e pasivimit. Mund të përfshihet në heqjen e Cr nga sipërfaqet e çelikut nga biofilmat P. aeruginosa, siç sugjerohet nga Chen dhe Clayton.
Për shkak të rritjes bakteriale, vlerat e pH të mjedisit para dhe pas kultivimit ishin përkatësisht 7.4 dhe 8.2. Prandaj, nën biofilmin P. aeruginosa, korrozioni i acidit organik nuk ka gjasa të jetë një faktor kontribues në këtë punë për shkak të pH relativisht të lartë në mediumin pjesa më e madhe. 5) gjatë periudhës 14-ditore të testit. Rritja e pH në mjedisin e inokulimit pas inkubimit ishte për shkak të aktivitetit metabolik të P. aeruginosa dhe u zbulua se kishte të njëjtin efekt në pH në mungesë të shiritave testues.
Siç tregohet në figurën 7, thellësia maksimale e gropës e shkaktuar nga biofilmi P. aeruginosa ishte 0,69 μm, e cila ishte shumë më e madhe se ajo e mjedisit abiotik (0,02 μm). Kjo është në përputhje me të dhënat elektrokimike të përshkruara më sipër. Thellësia 0,69 μm e gropës është më shumë se dhjetë herë më e vogël se e njëjta vlerë μm2 që është raportuar për kushtet D55. 2707 HDSS shfaq rezistencë më të mirë MIC krahasuar me 2205 DSS. Kjo nuk duhet të jetë befasi, pasi 2707 HDSS ka një përmbajtje më të lartë kromi, duke siguruar pasivim më të qëndrueshëm, për shkak të strukturës së ekuilibruar të fazës pa precipitate dytësore të dëmshme, duke e bërë më të vështirë për P. aeruginosa që të depasivojë dhe të fillojë pikat ec.
Si përfundim, gropa MIC u gjet në sipërfaqen e 2707 HDSS në lëngun e P. aeruginosa krahasuar me gropën e papërfillshme në mediat abiotike. Kjo punë tregon se 2707 HDSS ka rezistencë më të mirë MIC se 2205 DSS, por nuk është plotësisht imun ndaj MIC për shkak të P. aeruginosa vlerësohet se biofilmi i papërshtatshëm për shërbimin e mjedisit dhe gjetjet e përshtatshme të jetës së çelikut.
Kuponi për 2707 HDSS ofrohet nga Shkolla e Metalurgjisë e Universitetit Verilindor (NEU) në Shenyang, Kinë. Përbërja elementare e 2707 HDSS tregohet në Tabelën 1, e cila u analizua nga Departamenti i Analizës dhe Testimit të Materialeve NEU. Të gjitha mostrat u trajtuan me zgjidhje në 1180 orë deri në 70°C. SS me një sipërfaqe të ekspozuar nga sipërme prej 1 cm2 është lëmuar deri në 2000 grit me letër silikoni karabit dhe më tej është lustruar me një suspension pluhur 0,05 μm Al2O3. Anët dhe fundi mbrohen me bojë inerte. Pas tharjes, ekzemplarët u lanë me ujë steril të deionizuar. - thahet nën rrezet ultravjollcë (UV) për 0,5 orë para përdorimit.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 u ble nga Qendra e Koleksionit të Kulturës Detare Xiamen (MCCC), Kinë. , Kinë). Mesatare (g/L): 19,45 NaCl, 5,98 MgCl2, 3,24 Na2SO4, 1,8 CaCl2, 0,55 KCl, 0,16 Na2CO3, 0,08 KBr, 0,034 SrCl2, 0,034 SrCl2, 0,034 H , 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5.0 pepton, 1.0 ekstrakt maja dhe 0.1 citrate hekuri.Ve autoklavoni në 121°C për 20 minuta përpara inokulimit. Numëroni qelizat sessile dhe planktonike në një mikrometër fillestar me një mikrotkopje të lehtë të hemocky. onic Pseudomonas aeruginosa menjëherë pas inokulimit ishte afërsisht 106 qeliza/ml.
Testet elektrokimike u kryen në një qelizë xhami klasike me tre elektroda me një vëllim mesatar prej 500 ml. Një fletë platini dhe një elektrodë kalomele e ngopur (SCE) u lidhën me reaktorin nëpërmjet kapilarëve Luggin të mbushur me ura kripe, që shërbenin përkatësisht si kundërvënie dhe referencë. y, duke lënë rreth 1 cm2 sipërfaqe të ekspozuar të njëanshme për elektrodën e punës. Gjatë matjeve elektrokimike, mostrat u vendosën në mjedisin 2216E dhe u mbajtën në një temperaturë konstante inkubimi (37 °C) në një banjë uji. OCP, LPR, EIS dhe të dhënat e polarizimit të mundshëm dinamik u matën duke përdorur një testim të polarizimit të mundshëm dinamik, USPR, incPR, TMA, potentiostat00. ed me një shpejtësi skanimi prej 0,125 mV s-1 në intervalin -5 dhe 5 mV me Eocp dhe një frekuencë kampionimi prej 1 Hz.EIS u krye me një valë sinus në diapazonin e frekuencave 0,01 deri në 10,000 Hz duke përdorur një tension të aplikuar 5 mV në gjendjen e qëndrueshme të energjisë elektrike deri në modalitetin e hapur të Eocp. U arrit vlera e potencialit të korrozionit. Më pas lakoret e polarizimit u drejtuan nga -0.2 në 1.5 V kundrejt Eocp me një shpejtësi skanimi prej 0.166 mV/s. Çdo test u përsërit 3 herë me dhe pa P. aeruginosa.
Mostrat për analizë metalografike u lustruan mekanikisht me letër të lagësht SiC 2000 grit dhe më pas u lustruan më tej me suspension pluhur 0.05 μm Al2O3 për vëzhgim optik. Analiza metalografike u krye duke përdorur një mikroskop optik. Mostrat u gdhendën me tretësirë ​​10 wt.% hidroksid kaliumi43.
Pas inkubimit, mostrat u lanë 3 herë me tretësirë ​​të kripur të puferuar me fosfat (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) dhe më pas u fiksuan me glutaraldehid 2,5% (v/v) për 10 orë për të fiksuar biofilmat. Më pas u dehidratua me një seri të klasifikuar 7%, 9%, 0%, 0%, 0% (5%) 00% v/v) etanol para tharjes me ajër. Më në fund, sipërfaqja e kampionit spërkatet me një shtresë ari për të siguruar përcjellshmëri për vëzhgimin SEM. Imazhet SEM u fokusuan në pikat me qelizat më të sesile P. aeruginosa në sipërfaqen e çdo ekzemplar. Zeiss, Gjermani) u përdor për të matur thellësinë e gropës. Për të vëzhguar gropat e korrozionit nën biofilm, pjesa e provës u pastrua fillimisht sipas Standardit Kombëtar Kinez (CNS) GB/T4334.4-2000 për të hequr produktet e korrozionit dhe biofilmin në sipërfaqen e pjesës së provës.
Analiza e spektroskopisë fotoelektronike me rreze X (XPS, ESCALAB250 sistem analizash sipërfaqësore, Thermo VG, USA) u krye duke përdorur një burim monokromatik me rreze X (linja Kα alumini me energji 1500 eV dhe fuqi 150 W) mbi një gamë të gjerë energjie lidhëse 0 në kushte standarde – 1350 eV u regjistruan duke përdorur spektrin eV.High-. madhësia.
Mostrat e inkubuara u hoqën dhe u shpëlarën butësisht me PBS (pH 7.4 ± 0.2) për 15 s45. Për të vëzhguar qëndrueshmërinë bakteriale të biofilmave në kampione, biofilmat u ngjyrosën duke përdorur LIVE/DEAD BacLight BacLight Viability Kit (Invitrogen, the greensOR, the greenscent, dygenes, the greenscent, US). Bojë fluoreshente SYTO-9 dhe një bojë fluoreshente e kuqe propidium jodur (PI). Nën CLSM, pikat me jeshile dhe të kuqe fluoreshente përfaqësojnë përkatësisht qelizat e gjalla dhe të vdekura. Për ngjyrosje, një përzierje 1 ml që përmban 3 μl SYTO-9 dhe 3 μl PI, u inkubua në 20 minuta në temperaturën e dhomës në temperaturë 20 minuta në errësirë, një përzierje 1 ml që përmbante SYTO-9 dhe 3 μl PI. vëzhguar në dy gjatësi vale (488 nm për qelizat e gjalla dhe 559 nm për qelizat e vdekura) duke përdorur një makinë Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japoni). Trashësia e biofilmit u mat në modalitetin e skanimit 3-D.
Si të citojmë këtë artikull: Li, H. et al. Korrozioni mikrobik i çelikut inox 2707 super dupleks nga biofilm.science.detare Pseudomonas aeruginosa.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Plasaritja e korrozionit të stresit të çelikut inoks LDX 2101 në tretësirën e klorurit në prani të tiosulfatit.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Efekti i trajtimit termik të solucionit dhe nitrogjenit në gazin mbrojtës në rezistencën ndaj korrozionit të gropave të saldimeve super të dyfishta çeliku inox.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Një Studim Kimik Krahasues i Korrosionit me gropë të shkaktuar nga mikrobi dhe elektrokimik në çelik inox 316L.coros.science.45, 2577-2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Sjellja elektrokimike e çelikut inox 2205 dupleks në solucione alkaline me pH të ndryshëm në prani të klorurit.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Efekti i biofilmave detarë në korrozion: një përmbledhje koncize. Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).