Asante kwa kutembelea Nature.com.Toleo la kivinjari unachotumia lina uwezo mdogo wa kutumia CSS.Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza kwamba utumie kivinjari kilichosasishwa (au zima hali ya uoanifu katika Internet Explorer).Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tutaonyesha tovuti bila mitindo na JavaScript.
Microbial corrosion (MIC) ni tatizo kubwa katika viwanda vingi kwani inaweza kusababisha hasara kubwa za kiuchumi.2707 super duplex stainless steel (2707 HDSS) imetumika katika mazingira ya baharini kutokana na upinzani wake bora wa kemikali.Hata hivyo, upinzani wake kwa MIC haujaonyeshwa kwa majaribio. .Uchambuzi wa kemikali ya kielektroniki ulionyesha kuwa mbele ya Pseudomonas aeruginosa biofilm katika 2216E kati, kulikuwa na mabadiliko chanya katika uwezo wa kutu na ongezeko la msongamano wa sasa wa kutu.Uchanganuzi wa X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ulionyesha kupungua kwa maudhui ya Cr kwenye uso wa sampuli chini ya biofilm iliyozalisha kina cha juu cha biofilm. ya 0.69 μm wakati wa siku 14 za incubation. Ingawa hii ni ndogo, inaonyesha kwamba 2707 HDSS haina kinga kamili ya MIC ya P. aeruginosa biofilms.
Vyuma vya pua vya Duplex (DSS) hutumiwa sana katika viwanda mbalimbali kwa mchanganyiko wao bora wa sifa bora za mitambo na upinzani wa kutu1,2.Hata hivyo, shimo la ndani bado hutokea na huathiri uadilifu wa chuma hiki3,4.DSS haihimili kutu ya microbial (MIC)5,6.Licha ya upana wa anuwai ya utumiaji wa DSS ambapo kuna upinzani wa muda mrefu wa DSS ambao bado kuna upinzani wa kutosha wa DSS kwa muda mrefu. .Hii inamaanisha kuwa nyenzo za gharama kubwa zaidi zenye upinzani wa juu wa kutu zinahitajika.Jeon et al7 waligundua kuwa hata vyuma viwili vya pua vya super duplex (SDSS) vina vikwazo fulani katika suala la upinzani wa kutu. Kwa hiyo, vyuma vya super duplex cha pua (HDSS) vilivyo na upinzani wa juu wa kutu vinahitajika katika baadhi ya programu.Hii ilisababisha maendeleo ya HDSS yenye alloyed sana.
Upinzani wa kutu wa DSS unategemea uwiano wa awamu za alpha na gamma na mikoa ya Cr, Mo na W iliyopungua 8, 9, 10 karibu na awamu ya pili.HDSS ina maudhui ya juu ya Cr, Mo na N11, kwa hiyo ina upinzani bora wa kutu na thamani ya juu (45-50) Pitting Resistance Equitance. 0.5 wt% W) + 16 wt% N12. Upinzani wake bora wa kutu unategemea utungaji wa usawa unao na takriban 50% ferrite (α) na 50% austenite (γ) awamu, HDSS ina mali bora ya mitambo na upinzani wa juu kuliko DSS13 ya kawaida.Tabia za kutu za kloridi. Ustahimilivu ulioboreshwa wa kutu huongeza matumizi ya HDSS katika mazingira ya kloridi yenye ulikaji zaidi, kama vile mazingira ya baharini.
MIC ni tatizo kubwa katika tasnia nyingi kama vile huduma za mafuta na gesi na maji14.MIC huchangia 20% ya uharibifu wote wa kutu15.MIC ni ulikaji wa kemikali ya kibayolojia ambayo inaweza kuzingatiwa katika mazingira mengi.Filamu za kibayolojia zinazoundwa kwenye nyuso za chuma hubadilisha hali ya kemikali ya kielektroniki, na hivyo kuathiri mchakato wa kutu unaoaminika kuwa MICEROGENENINI inasababishwa na uozo. s metali zilizoharibika ili kupata nishati endelevu ya kuishi17.Tafiti za hivi majuzi za MIC zimeonyesha kuwa EET (uhamisho wa elektroni nje ya seli) ndio kikwazo cha kiwango katika MIC kinachochochewa na vijidudu vya kielektroniki.Zhang et al.18 ilionyesha kuwa wapatanishi wa elektroni huharakisha uhamisho wa elektroni kati ya seli za Desulfovibrio sessificans na 304 chuma cha pua, na hivyo kusababisha mashambulizi makali zaidi ya MIC.Enning et al.19 na Venzlaff et al.20 ilionyesha kuwa bakteria za kupunguza ulikaji salfati (SRB) filamu za viumbe zinaweza kunyonya elektroni moja kwa moja kutoka kwenye substrates za chuma, na kusababisha ulikaji mkubwa wa shimo.
DSS inajulikana kuathiriwa na MIC katika mazingira yaliyo na SRB, bakteria zinazopunguza chuma (IRB), n.k. 21 .Bakteria hizi husababisha upenyezaji wa ndani kwenye nyuso za DSS chini ya biofilms22,23. Tofauti na DSS, MIC ya HDSS24 haijulikani vizuri.
Pseudomonas aeruginosa ni bakteria yenye umbo la fimbo ya gram-negative ambayo inasambazwa sana katika maumbile25.Pseudomonas aeruginosa pia ni kundi kubwa la viumbe katika mazingira ya baharini, na kusababisha MIC kuwa chuma.Pseudomonas inahusika kwa karibu katika michakato ya kutu na inatambulika kama koloni ya biomaham.28 na Yuan et al.29 ilionyesha kuwa Pseudomonas aeruginosa ina tabia ya kuongeza kiwango cha kutu cha chuma kidogo na aloi katika mazingira yenye maji.
Lengo kuu la kazi hii lilikuwa kuchunguza sifa za MIC za 2707 HDSS zinazosababishwa na bakteria ya aerobiki ya baharini Pseudomonas aeruginosa kwa kutumia mbinu za kielektroniki, mbinu za uchanganuzi wa uso na uchanganuzi wa bidhaa za kutu.Tafiti za Kieletroniki ikijumuisha Open Circuit Potential (OCP), Linear Polarization Resistance (LPR), Ipolaroscopy Spelarization Resistance (LPR) na Electrochemical Resistance (LPR) iliyofanywa ili kuchunguza tabia ya MIC ya 2707 HDSS. Uchambuzi wa spectrometer ya kutawanya nishati (EDS) ulifanyika ili kupata vipengele vya kemikali kwenye uso ulioharibika.Aidha, uchambuzi wa X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ulitumiwa kubainisha uthabiti wa upitishaji wa filamu ya oksidi chini ya ushawishi wa mazingira ya baharini yenye Pseudomonas aeruginosa ya kina cha kupima laser (SM) ilipimwa chini ya uchunguzi wa laser.
Jedwali 1 linaorodhesha muundo wa kemikali wa 2707 HDS.Table 2 inaonyesha kuwa 2707 HDSS ina mali bora ya mitambo na nguvu ya mavuno ya 650 MPa.Figure 1 inaonyesha muundo wa macho wa joto wa joto uliotibiwa 2707 HDS.Elongated Bendi za austenite na awamu ya sekondari 50.
Mchoro wa 2a unaonyesha uwezo wa mzunguko wazi (Eocp) dhidi ya data ya muda wa kukaribia aliyeambukizwa ya 2707 HDSS katika abiotic 2216E kati na mchuzi wa P. aeruginosa kwa siku 14 kwa 37 °C. Inaonyesha kuwa mabadiliko makubwa na muhimu katika Eocp hutokea ndani ya saa 24 za kwanza. Thamani za Eocp zilifikia 5a 1 - 1 m 6 na karibu 1 mV 5 (v 1) na karibu 1 mV kisha ikashuka kwa kasi, na kufikia -477 mV (dhidi ya SCE) na -236 mV (dhidi ya SCE) kwa sampuli ya abiotic na P, kwa mtiririko huo).Kuponi za Pseudomonas aeruginosa, mtawalia.Baada ya saa 24, thamani ya Eocp ya 2707 HDSS kwa P. aeruginosa ilikuwa thabiti kwa -228 mV (dhidi ya SCE), ilhali thamani inayolingana ya sampuli zisizo za kibayolojia ilikuwa takriban -442 mV (vs. Sceruce aerugino ya chini).
Majaribio ya kielektroniki ya vielelezo 2707 vya HDSS katika abiotic medium na mchuzi wa Pseudomonas aeruginosa katika 37 °C:
(a) Eocp kama kipengele cha muda wa kukaribia aliyeambukizwa, (b) mikondo ya ubaguzi katika siku ya 14, (c) Rp kama chaguo la kukaribia aliyeambukizwa na (d) icorr kama chaguo la kukokotoa wakati wa kukaribia aliyeambukizwa.
Jedwali la 3 linaorodhesha thamani za parameta ya kutu ya kielektroniki ya sampuli 2707 za HDSS zilizowekwa kwenye abiotic medium na Pseudomonas aeruginosa chanjo ya kati kwa siku 14. Tanjiti za mikunjo ya anodic na cathodic zilitolewa ili kufika kwenye makutano yanayotoa kutu na unene wa kutu (corrosion current) na corrosion βc) kulingana na mbinu za kawaida30,31.
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2b, mabadiliko ya juu ya mkunjo wa P. aeruginosa yalisababisha ongezeko la Ecorr ikilinganishwa na mkunjo wa abiotic. Thamani ya icorr, ambayo inalingana na kiwango cha kutu, iliongezeka hadi 0.328 μA cm-2 katika Pseudomonas aeruginosa sampuli, μ Aeruginosa sampuli mara nne, μA-2 mara nne ya sampuli ya kibiolojia.
LPR ni mbinu ya kielektroniki isiyoharibu uharibifu kwa uchanganuzi wa haraka wa kutu. Pia ilitumiwa kutafiti MIC32.Mchoro 2c unaonyesha upinzani wa ubaguzi (Rp) kama utendaji wa muda wa kukaribia aliyeambukizwa. Thamani ya juu ya Rp inamaanisha kutu kidogo. Ndani ya saa 24 za kwanza, Rp ya 2707 HDΩs ilifikia kiwango cha juu cha sampuli ya 5 kbiotic 9 cm kwa 1 kbiotic 9 cm na 5 kbiotic 9 cm. kwa sampuli za Pseudomonas aeruginosa.Mchoro wa 2c pia unaonyesha kwamba thamani ya Rp ilipungua kwa kasi baada ya siku moja na kisha ikabaki bila kubadilika kwa siku 13 zilizofuata. Thamani ya Rp ya sampuli ya Pseudomonas aeruginosa ni karibu 40 kΩ cm2, ambayo ni chini sana kuliko sampuli ya 450 kΩ- cm2 ya kibiolojia.
Thamani ya icorr inalingana na kiwango sawa cha kutu. Thamani yake inaweza kukokotwa kutoka kwa mlinganyo ufuatao wa Stern-Geary,
Kufuatia Zou et al.33, thamani ya kawaida ya mteremko wa Tafel B katika kazi hii ilichukuliwa kuwa 26 mV/des. Kielelezo cha 2d kinaonyesha kuwa alama za sampuli zisizo za kibiolojia 2707 zilisalia kuwa thabiti, ilhali sampuli ya P. aeruginosa ilibadilika-badilika sana baada ya saa 24 za kwanza. Sampuli za viwango vya juu zaidi vya viwango vya juu kuliko viwango vya juu vya maadili ya 2707 vilikuwa dhabiti. udhibiti wa kiolojia. Mwenendo huu unaambatana na matokeo ya upinzani wa ubaguzi.
EIS ni mbinu nyingine isiyo ya uharibifu inayotumiwa kubainisha athari za kielektroniki kwenye miingiliano iliyoharibika. Mtazamo wa kuzuia na viwango vya uwezo vilivyokokotwa vya vielelezo vilivyowekwa wazi kwa vyombo vya habari vya abiotic na suluhu ya Pseudomonas aeruginosa, upinzani wa Rb wa filamu/filamu ya kibayolojia inayoundwa juu ya uso wa sampuli, upinzani wa uhamishaji wa malipo ya Rct ya Rct, CdL capatant ya Cdl (Cdl Capatant ya Cdl) Vigezo vya CPE. Vigezo hivi vilichanganuliwa zaidi kwa kuweka data kwa kutumia kielelezo cha saketi sawa (EEC).
Kielelezo cha 3 kinaonyesha viwanja vya kawaida vya Nyquist (a na b) na viwanja vya Bode (a' na b') vya sampuli 2707 za HDSS katika abiotic medium na mchuzi wa P. aeruginosa kwa nyakati tofauti za incubation. Kipenyo cha pete ya Nyquist hupungua ikiwa kuna Pseudomonas aeruginosa. The Bode 3b incubation incubation on a P.Mtini. muda wa kupumzika mara kwa mara unaweza kutolewa na awamu ya maxima.Mchoro wa 4 unaonyesha miundo ya kimwili yenye msingi wa safu moja (a) na bilayer (b) na EECs zinazolingana zao.CPE inaletwa katika modeli ya EEC. Kukubalika kwake na kuzuiwa kwake kunaonyeshwa kama ifuatavyo:
Miundo miwili ya kimwili na mizunguko inayolingana ya kutosheleza wigo wa impedance ya sampuli ya 2707 HDSS:
ambapo Y0 ni ukubwa wa CPE, j ni nambari ya kufikiria au (-1) 1/2, ω ni mzunguko wa angular, na n ni index ya nguvu ya CPE chini ya umoja35. Inverse ya upinzani wa uhamisho wa malipo (yaani 1/Rct) inalingana na kiwango cha kutu.Rct ndogo ina maana kasi ya kutu ya siku 27 ya Rct ya Rct 27. Sampuli za eruginosa zilifikia 32 kΩ cm2, ndogo sana kuliko 489 kΩ cm2 ya sampuli zisizo za kibayolojia (Jedwali 4).
Picha za CLSM na picha za SEM katika Mchoro wa 5 zinaonyesha wazi kwamba ufunikaji wa biofilm kwenye uso wa sampuli ya 2707 HDSS baada ya siku 7 ni mnene. Hata hivyo, baada ya siku 14, chanjo ya biofilm ilikuwa chache na baadhi ya seli zilizokufa zilionekana. kutoka 23.4 μm baada ya siku 7 hadi 18.9 μm baada ya siku 14. Unene wa wastani wa biofilm pia ulithibitisha hali hii. Ilipungua kutoka 22.2 ± 0.7 μm baada ya siku 7 hadi 17.8 ± 1.0 μm baada ya siku 14.
(a) Picha ya 3-D CLSM baada ya siku 7, (b) Picha ya 3-D CLSM baada ya siku 14, (c) Picha ya SEM baada ya siku 7 na (d) Picha ya SEM baada ya siku 14.
EDS ilifunua vipengele vya kemikali katika biofilms na bidhaa za kutu kwenye sampuli zilizowekwa kwa P. aeruginosa kwa siku 14. Mchoro wa 6 unaonyesha kuwa maudhui ya C, N, O, na P katika biofilms na bidhaa za kutu ni ya juu zaidi kuliko yale ya metali tupu, kwa sababu vipengele hivi vinahusishwa na biofilms na metabolites yao.Microbes ya C, C, O, na P katika biofilms na bidhaa za kutu ni ya juu zaidi kuliko ya metali tupu, kwa sababu vipengele hivi vinahusishwa na biofilms na metabolites zao.Microbes ya C, C, na kiwango cha juu cha corrom ya chuma na kiwango cha juu cha feri ya chuma huhitaji tu trace. bidhaa za rosion juu ya uso wa vielelezo zinaonyesha kuwa matrix ya chuma imepoteza vipengele kutokana na kutu.
Baada ya siku 14, shimo na bila P. aeruginosa ilizingatiwa katika 2216E kati. -Sampuli za udhibiti wa kibiolojia (kina cha juu cha shimo 0.02 μm).Kina cha juu cha shimo kilichosababishwa na Pseudomonas aeruginosa kilikuwa 0.52 μm baada ya siku 7 na 0.69 μm baada ya siku 14, kulingana na kina cha juu cha shimo cha sampuli 3 (thamani 10 za kina cha juu cha shimo) zilizofikiwa μm 2 ± 20 zilichaguliwa 2 ± 20.4 ± 20.2 ± 20.4 ± 20. 0.15 μm, mtawalia (Jedwali la 5). Thamani hizi za kina cha shimo ni ndogo lakini muhimu.
(a) Kabla ya kukaribia aliyeambukizwa, (b) siku 14 kwenye angavu na (c) siku 14 kwenye mchuzi wa Pseudomonas aeruginosa.
Kielelezo cha 8 kinaonyesha mwonekano wa XPS wa nyuso tofauti za sampuli, na utunzi wa kemikali uliochanganuliwa kwa kila uso umefupishwa katika Jedwali 6. Katika Jedwali la 6, asilimia za atomiki za Fe na Cr mbele ya P. aeruginosa (sampuli A na B) zilikuwa chini zaidi kuliko zile za sampuli za udhibiti zisizo za kibiolojia (sampuli za C, sampuli za Cr, Cr, sampuli za Cr, na Cr). curve ya spectral iliwekwa kwenye vipengele vinne vya kilele vilivyo na thamani za nishati (BE) za 574.4, 576.6, 578.3 na 586.8 eV, ambayo inaweza kuhusishwa na Cr, Cr2O3, CrO3 na Cr(OH)3, mtawalia (Kielelezo 9a, spectrum 2, biological, Cr, Cr2O3, CrO3 na Cr(OH)3). vilele viwili vikuu vya Cr (573.80 eV kwa BE) na Cr2O3 (575.90 eV kwa BE) katika Mchoro 9c na d, mtawalia.Tofauti ya kushangaza zaidi kati ya sampuli za abiotic na P. aeruginosa ilikuwa kuwepo kwa Cr6+ na sehemu ya juu zaidi ya jamaa ya Cr(OH)8 ya biofilm beneathm863.BE.
Mtazamo mpana wa XPS wa uso wa sampuli ya 2707 HDSS katika vyombo vya habari viwili ni siku 7 na siku 14, kwa mtiririko huo.
(a) siku 7 za kukabiliwa na P. aeruginosa, (b) siku 14 za kuathiriwa na P. aeruginosa, (c) siku 7 katika angavunosa na (d) siku 14 katika angavu.
HDSS huonyesha viwango vya juu vya ukinzani wa kutu katika mazingira mengi.Kim et al.2 iliripoti kuwa UNS S32707 HDSS ilifafanuliwa kuwa DSS yenye aloi ya juu yenye PREN ya zaidi ya 45. Thamani ya PREN ya kielelezo cha 2707 HDSS katika kazi hii ilikuwa 49. Hii ni kutokana na maudhui yake ya juu ya chromium na viwango vya juu vya molybdenum na Ni, ambavyo ni vya manufaa katika utunzi wa tindikali na kasoro ndogo ya klorini. uthabiti wa muundo na upinzani wa kutu.Hata hivyo, licha ya upinzani wake bora wa kemikali, data ya majaribio katika kazi hii inaonyesha kuwa 2707 HDSS haina kinga kabisa kwa MIC ya P. aeruginosa biofilms.
Matokeo ya elektroni yalionyesha kuwa kiwango cha kutu cha 2707 HDSS katika mchuzi wa P. aeruginosa kiliongezeka kwa kiasi kikubwa baada ya siku 14 ikilinganishwa na njia zisizo za kibaiolojia. Katika Mchoro 2a, kupungua kwa Eocp kulionekana katika kati ya abiotic na mchuzi wa P. aeruginosa wakati wa masaa 24 ya kwanza. Baada ya hapo, sehemu ya juu ya uso wa kibaolojia inakamilishwa na kukamilika kwa kielelezo. 6.Hata hivyo, kiwango cha Eocp ya kibiolojia kilikuwa cha juu zaidi kuliko cha Eocp isiyo ya kibiolojia.Kuna sababu ya kuamini kwamba tofauti hii inatokana na uundaji wa filamu ya kibayolojia ya P. aeruginosa.Katika Mchoro wa 2d, mbele ya P. aeruginosa, thamani ya icorr ya 2707 HDSS ilifikia 0.627 oda ya juu kuliko μA ya μA (udhibiti wa μA 0.627 wa juu zaidi ya μA μA. 63 μA cm-2), ambayo ilikuwa sawa na thamani ya Rct iliyopimwa na EIS. Katika siku chache za kwanza, maadili ya impedance katika mchuzi wa P. aeruginosa yaliongezeka kutokana na kuunganishwa kwa seli za P. aeruginosa na uundaji wa biofilms. Kwa hiyo, upinzani wa kutu ulipungua kwa muda, na kiambatisho cha P. aeruginosa kilisababisha kutu ya ndani. Mitindo ya vyombo vya habari vya abiotic ilikuwa tofauti. Upinzani wa kutu wa udhibiti usio wa kibaiolojia ulikuwa wa juu zaidi kuliko thamani inayolingana ya sampuli zilizowekwa kwenye broth ya P. aeruginosa. Zaidi ya hayo, kwa sampuli za abiotic, thamani ya 2708 kSS siku ya 2708 ya Rct 2708 ya HD ilifikia 2708 kwa siku ya Rct 2708 kwa siku ya 2708 ya HD. ilikuwa mara 15 ya thamani ya Rct (32 kΩ cm2) mbele ya P. aeruginosa. Kwa hiyo, 2707 HDSS ina upinzani bora wa kutu katika mazingira tasa, lakini haihimili mashambulizi ya MIC ya P. aeruginosa biofilms.
Matokeo haya yanaweza pia kuzingatiwa kutokana na mikondo ya mgawanyiko kwenye Kielelezo 2b. Tawi la anodic lilihusishwa na uundaji wa filamu ya Pseudomonas aeruginosa na athari za oksidi ya chuma. Wakati huo huo mmenyuko wa cathodic ni kupungua kwa oksijeni. Uwepo wa P. aeruginosa uliongeza sana udhibiti wa kutu na udhibiti wa sasa wa juu kuliko ukubwa wa ukubwa. ruginosa biofilm huongeza kutu iliyojanibishwa ya 2707 HDSS.Yuan et al29 iligundua kuwa msongamano wa sasa wa kutu wa 70/30 aloi ya Cu-Ni uliongezeka kwa changamoto ya P. aeruginosa biofilm. c biofilms pia inaweza kuwa na oksijeni kidogo chini yao. Kwa hivyo, kutofaulu kupitisha uso wa chuma na oksijeni kunaweza kuwa sababu inayochangia MIC katika kazi hii.
Dickinson na wengine.38 ilipendekeza kwamba viwango vya athari za kemikali na electrochemical vinaweza kuathiriwa moja kwa moja na shughuli za kimetaboliki ya bakteria ya sessile kwenye uso wa sampuli na asili ya bidhaa za kutu.Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5 na Jedwali la 5, idadi ya seli na unene wa biofilm ilipungua baada ya siku 14. Hii inaweza kuelezewa kwa sababu kwamba baada ya siku 14 za SS, seli nyingi za 7 zilikufa kwa nuru ya 7 kwenye uso wa HD. kati ya 2216E au kutolewa kwa ayoni za chuma zenye sumu kutoka kwa tumbo la 2707 HDSS. Hiki ni kizuizi cha majaribio ya kundi.
Katika kazi hii, filamu ya kibayolojia ya P. aeruginosa ilikuza upungufu wa ndani wa Cr na Fe chini ya filamu ya kibayolojia kwenye uso wa 2707 HDSS (Kielelezo 6). Katika Jedwali la 6, upunguzaji wa Fe na Cr katika sampuli D ikilinganishwa na sampuli C, ikionyesha kuwa Fe na Cr iliyoyeyushwa iliyosababishwa na P. aeruginosa iliyotumiwa zaidi ya siku 2 ya biofilm ya 21 iliyotumiwa kwanza ni 21 ya biofilm ya kwanza. .Ina 17700 ppm Cl-, ambayo inalinganishwa na ile inayopatikana katika maji asilia ya bahari. Uwepo wa 17700 ppm Cl- ndio sababu kuu ya kupunguzwa kwa Cr katika sampuli za abiotic za siku 7 na 14 zilizochambuliwa na XPS. Ikilinganishwa na P. aeruginolution ya sampuli za Cl chini ya upinzani kwa sababu ya sampuli zenye nguvu za upinzani za Cl-insolution 2707 HDSS katika mazingira ya viumbe hai. Mchoro wa 9 unaonyesha kuwepo kwa Cr6+ katika filamu ya passivation.Inaweza kuhusika katika uondoaji wa Cr kutoka kwenye nyuso za chuma na P. aeruginosa biofilms, kama ilivyopendekezwa na Chen na Clayton.
Kutokana na ukuaji wa bakteria, thamani ya pH ya kati kabla na baada ya kulima ilikuwa 7.4 na 8.2, mtawalia. Kwa hiyo, chini ya P. aeruginosa biofilm, kutu ya asidi ya kikaboni haiwezekani kuwa sababu ya kuchangia kazi hii kutokana na pH ya juu kiasi katika kati ya wingi. pH ya sehemu isiyo ya kibiolojia haikubadilika sana wakati wa 7 ya awali ya 7. Kipindi cha mtihani wa siku 4. Kuongezeka kwa pH katika kati ya chanjo baada ya incubation ilikuwa kutokana na shughuli za kimetaboliki ya P. aeruginosa na ilionekana kuwa na athari sawa kwa pH kwa kutokuwepo kwa vipande vya mtihani.
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 7, kina cha juu cha shimo kilichosababishwa na P. aeruginosa biofilm kilikuwa 0.69 μm, ambacho kilikuwa kikubwa zaidi kuliko kile cha angavu (0.02 μm). Hii inalingana na data ya kielektroniki iliyoelezwa hapo juu. Kina cha shimo cha 0.69 μm ni zaidi ya mara kumi ndogo kuliko thamani ya μ2m205 iliyoripotiwa chini ya hali ya DSS iliyoripotiwa chini ya 925. 707 HDSS huonyesha ukinzani bora wa MIC ikilinganishwa na 2205 DSS. Hii haipaswi kushangaza, kwa kuwa 2707 HDSS ina maudhui ya kromiamu ya juu zaidi, ikitoa msisimko wa kudumu, kutokana na muundo wa awamu uliosawazishwa bila mvua za pili hatari, na kuifanya vigumu kwa P. aeruginosa kupunguza na kuanza kupatwa kwa pointi.
Kwa kumalizia, shimo la MIC lilipatikana kwenye uso wa 2707 HDSS katika mchuzi wa P. aeruginosa ikilinganishwa na pitting isiyo na maana katika vyombo vya habari vya abiotic.Kazi hii inaonyesha kuwa 2707 HDSS ina upinzani bora wa MIC kuliko 2205 DSS, lakini haina kinga kamili kwa MIC kutokana na P. aeruginosa biofilm.Matokeo haya ya makadirio ya huduma ya maisha ya stain.
Kuponi ya 2707 HDSS inatolewa na Shule ya Metallurgy ya Chuo Kikuu cha Kaskazini-Mashariki (NEU) huko Shenyang, Uchina. Muundo wa kimsingi wa 2707 HDSS umeonyeshwa kwenye Jedwali la 1, ambalo lilichambuliwa na Idara ya Uchambuzi na Upimaji wa Nyenzo za NEU. Sampuli zote zilitibiwa kwa 1180 °C kwa uso wa juu wa SS kwa corrod 7 iliyofunuliwa kwa saa 7. eneo la 1 cm2 liling'aa hadi grit 2000 kwa karatasi ya silicon carbide na kung'aa zaidi kwa kusimamishwa kwa poda ya 0.05 μm Al2O3. Pande na chini zinalindwa na rangi ya ajizi. Baada ya kukaushwa, vielelezo vilioshwa kwa maji yasiyo na uchafu na kusafishwa kwa 75% chini ya ultraviolet.0v. V) mwanga kwa saa 0.5 kabla ya matumizi.
Marine Pseudomonas aeruginosa Aina ya MCCC 1A00099 ilinunuliwa kutoka Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), Uchina.Pseudomonas aeruginosa ilikuzwa kwa aerobiki kwa nyuzijoto 37°C katika chupa za mililita 250 na seli za glasi za kielektroniki za 500 ml kwa kutumia Marine 2216o majimaji ya glasi ya Cope. Sidiamu (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, 0.08 300 2 H.0, 2 H.0, 2, 30, 2, 30, 2, 3, 30, 2, 2, 3, 30, 2, 2, 0, 2, 3, 3, 2, 2, 2, 3, 3, 2, 2, 0.0, 0.08 SrCl2. 6 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4 , 5.0 peptoni, dondoo ya chachu 1.0 na citrate 0.1 ya feri.Inaweka otomatiki kwa 121°C kwa dakika 20 kabla ya kuchanjwa.Hesabu seli za sessile na planktonic kwa kutumia hemocytometer chini ya darubini ya awali ya microscope ya 400X ya microscope ya darubini nyepesi ya darubini inosa mara baada ya chanjo ilikuwa takriban seli 106/ml.
Vipimo vya kemikali vilifanywa katika seli ya glasi ya elektrodi tatu yenye ujazo wa kati wa 500 ml. Karatasi ya platinamu na electrode ya kalori iliyojaa (SCE) iliunganishwa kwenye reactor kupitia kapilari za Luggin zilizojaa madaraja ya chumvi, zikiwa kama elektrodi za kukabiliana na kumbukumbu, kwa mtiririko huo. -upande wa uso wa eneo la electrode inayofanya kazi.Wakati wa vipimo vya electrochemical, sampuli ziliwekwa katika 2216E kati na kudumishwa kwa joto la kawaida la incubation (37 ° C) katika umwagaji wa maji.OCP, LPR, EIS na data ya uwezekano wa polarization ya nguvu ilipimwa kwa kutumia potentiostat ya Autolab (Rejea 600TM, Gamry test a rekodi 5 ya USALP. s-1 katika kipindi cha -5 na 5 mV na Eocp na masafa ya sampuli ya 1 Hz.EIS ilifanywa kwa wimbi la sine katika masafa ya masafa ya 0.01 hadi 10,000 Hz kwa kutumia voltage ya 5 mV katika hali ya utulivu Eocp. 2 hadi 1.5 V dhidi ya Eocp kwa kasi ya kuchanganua ya 0.166 mV/s.Kila jaribio lilirudiwa mara 3 na P. aeruginosa na bila.
Sampuli za uchanganuzi wa metallografia ziling'arishwa kimakanika kwa karatasi ya SiC yenye grit 2000 na kisha kung'aa zaidi kwa kusimamishwa kwa poda ya 0.05 μm Al2O3 kwa uchunguzi wa macho.Uchambuzi wa metallografia ulifanywa kwa kutumia hadubini ya macho.Vielelezo vilichorwa na myeyusho wa hidroksidi ya potasiamu 10 wt.% 43%.
Baada ya incubation, sampuli zilioshwa mara 3 na phosphate-buffered saline (PBS) ufumbuzi (pH 7.4 ± 0.2) na kisha fasta na 2.5% (v/v) glutaraldehyde kwa saa 10 kurekebisha biofilms.Ili hatimaye dehydrated kwa mfululizo wa daraja (50%, 90%, 70%, 70%, 90%, 70%, 50% na 70% 70% glutaraldehyde. 00% v/v) ya ethanoli kabla ya kukausha hewa.Hatimaye, uso wa sampuli hunyunyizwa na filamu ya dhahabu ili kutoa mvuto kwa uchunguzi wa SEM.Picha za SEM ziliangaziwa kwenye madoa yenye seli nyingi zaidi za P. aeruginosa kwenye uso wa kila sampuli.Fanya uchanganuzi wa EDS ili kupata vipengele vya kemikali.ALSMMS Scanning SMZ7 Ujerumani ilitumika kupima kina cha shimo.Ili kuchunguza mashimo ya kutu chini ya biofilm, kipande cha majaribio kilisafishwa kwanza kulingana na Kiwango cha Kitaifa cha Kichina (CNS) GB/T4334.4-2000 ili kuondoa bidhaa za kutu na biofilm kwenye uso wa kipande cha jaribio.
Uchanganuzi wa X-ray photoelectron (XPS, ESCALAB250 mfumo wa uchanganuzi wa uso, Thermo VG, USA) uchanganuzi ulifanywa kwa kutumia chanzo cha X-ray cha monokromatiki (laini ya alumini ya Kα yenye nishati ya eV 1500 na nguvu ya W 150) juu ya kiwango kikubwa cha nishati inayofunga 0 chini ya hali ya kawaida -1350 eV. High-resolution ya 50 hatua ya eV iliyorekodiwa.
Vielelezo vilivyowekwa viliondolewa na kuoshwa kwa upole na PBS (pH 7.4 ± 0.2) kwa 15 s45. Ili kuchunguza uwezekano wa bakteria wa biofilms kwenye sampuli, biofilms zilitiwa madoa kwa kutumia LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, Eugene, Eugene, Eugene, Fluji ya kijani, Eugene, Eugene, T. Rangi ya SYTO-9 na rangi nyekundu ya fluorescent ya propidium iodidi (PI).Chini ya CLSM, dots zilizo na kijani kibichi na nyekundu huwakilisha seli hai na zilizokufa, mtawalia.Kwa kuchafua, mchanganyiko wa 1 ml ulio na 3 μl SYTO-9 na 3 μl PI ufumbuzi uliingizwa kwa dakika 20 na sampuli za digrii 23 za joto la chumba na sampuli za digrii 23 zilizingatiwa. (nm 488 kwa seli hai na nm 559 kwa seli zilizokufa) kwa kutumia mashine ya Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japan).Unene wa Biofilm ulipimwa katika hali ya kuchanganua 3-D.
Jinsi ya kunukuu makala haya: Li, H. et al.Microbial corrosion of 2707 super duplex chuma cha pua na marine Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Stress kutu ufa wa LDX 2101 duplex chuma cha pua katika ufumbuzi wa kloridi mbele ya thiosulfate.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Athari ya matibabu ya joto ya suluhisho na nitrojeni katika kulinda gesi kwenye upinzani wa kutu wa shimo la super duplex chuma cha pua welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Uchunguzi wa Kemikali Linganishi wa Uharibifu wa Mashimo ya Mikrobial na Kemikali ya Kieletroniki katika 316L Chuma cha pua.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Tabia ya electrochemical ya 2205 duplex chuma cha pua katika miyeyusho ya alkali ya pH tofauti mbele ya kloridi.Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Athari za biofilamu za baharini kwenye kutu: mapitio mafupi.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).