O ṣeun fun lilo si Nature.com.Ẹya ẹrọ aṣawakiri ti o nlo ni atilẹyin to lopin fun CSS.Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹrọ aṣawakiri imudojuiwọn kan (tabi pa ipo ibamu ni Internet Explorer) .Ni akoko yii, lati rii daju pe atilẹyin tẹsiwaju, a yoo ṣafihan aaye naa laisi awọn aza ati JavaScript.
Microbial corrosion (MIC) jẹ iṣoro to ṣe pataki ni ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ bi o ṣe le fa awọn adanu ọrọ-aje nla.2707 super duplex alagbara, irin (2707 HDSS) ti a ti lo ni awọn agbegbe okun nitori awọn oniwe-o tayọ kemikali resistance.Sibẹsibẹ, awọn oniwe-resistance si MIC ti ko ti experimentally afihan.Ninu iwadi yi, awọn MIC ihuwasi ti 2707 HDSS ṣẹlẹ nipasẹ awọn marinesudobic acid. Ayẹwo rochemical fihan pe ni iwaju Pseudomonas aeruginosa biofilm ni 2216E alabọde, iyipada ti o dara ni agbara ipata ati ilosoke ninu density corrosion current. .69 μm lakoko awọn ọjọ 14 ti iṣabọ. Bi o tilẹ jẹ pe eyi jẹ kekere, o tọka si pe 2707 HDSS ko ni idaabobo ni kikun si MIC ti P. aeruginosa biofilms.
Duplex alagbara, irin (DSS) ti wa ni o gbajumo ni lilo ni orisirisi awọn ise fun wọn bojumu apapo ti o tayọ darí ini ati ipata resistance1,2.Sibẹsibẹ, etiile pitting si tun waye ati awọn ti o yoo ni ipa lori awọn iyege ti yi steel3,4.DSS ni ko sooro si makirobia ipata (MIC) 5,6.Pelu awọn jakejado ibiti o ti ohun elo ti DSS, nibẹ ni o wa si tun ni ipata lori ayika ti awọn ohun elo ti DSS-pipata resistance. awọn ohun elo ti o ni idaabobo ti o ga julọ ni a nilo.Jeon et al7 ri pe paapaa awọn irin alagbara nla ti o pọju (SDSS) ni diẹ ninu awọn idiwọn ni awọn ofin ti ipata.
Idaduro ibajẹ ti DSS da lori ipin ti awọn ipele alpha ati gamma ati awọn agbegbe Cr, Mo ati W ti o dinku 8, 9, 10 ti o wa nitosi si ipele keji.HDSS ni akoonu giga ti Cr, Mo ati N11, nitorina o ni idaniloju ipata ti o dara julọ ati iye ti o pọju (45-50) Pitting Resistance Equivalent Number (PREN.) + 3.wt. % W) + 16 wt% N12.Its o tayọ ipata resistance gbekele lori kan iwontunwonsi tiwqn ti o ni awọn to 50% ferrite (α) ati 50% austenite (γ) awọn ipele, HDSS ni o ni dara darí ini ati ki o ga resistance ju mora DSS13.Awọn ohun-ini ipata chloride.Imudara ipata resistance faagun lilo HDSS ni awọn agbegbe kiloraidi ibajẹ diẹ sii, gẹgẹbi awọn agbegbe okun.
Awọn MICs jẹ iṣoro pataki ni ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ gẹgẹbi epo ati gaasi ati awọn ohun elo omi14.MIC iroyin fun 20% ti gbogbo awọn ibajẹ ibajẹ15.MIC jẹ ipalara ti o jẹ bioelectrochemical ti o le ṣe akiyesi ni ọpọlọpọ awọn agbegbe.Biofilms ti o ṣe lori awọn irin-irin ti o wa ni irin ṣe iyipada awọn ipo elekitirokemika, nitorina o ni ipa lori ilana ipata ti iṣelọpọ. gba agbara imuduro lati yọ ninu ewu17.Awọn ijinlẹ MIC aipẹ ti fihan pe EET (gbigbe elekitironi elekitironi) jẹ ipin-ipinnu oṣuwọn ni MIC ti a fa nipasẹ awọn microorganisms elekitirogenic.Zhang et al.18 ṣe afihan pe awọn olulaja elekitironi yara gbigbe elekitironi laarin awọn sẹẹli Desulfovibrio sessificans ati irin alagbara 304, ti o yori si ikọlu MIC ti o buruju.Enning et al.19 ati Venzlaff et al.20 fihan pe awọn kokoro arun ti o dinku imi-ọjọ ipata (SRB) biofilms le fa awọn elekitironi taara lati awọn sobusitireti irin, ti o yọrisi ibajẹ pitting lile.
A mọ DSS lati wa ni ifaragba si MIC ni awọn agbegbe ti o ni SRB, irin-idinku kokoro arun (IRB), ati be be lo.
Pseudomonas aeruginosa jẹ gram-negative motile bacterium ti o ni irisi bacterium ti o pin kaakiri ni iseda25.28 ati Yuan et al.29 ṣe afihan pe Pseudomonas aeruginosa ni ifarahan lati mu iwọn ipata ti irin kekere ati awọn ohun elo ni awọn agbegbe olomi.
Idi pataki ti iṣẹ yii ni lati ṣe iwadii awọn ohun-ini MIC ti 2707 HDSS ti o ṣẹlẹ nipasẹ bacterium aerobic bacterium Pseudomonas aeruginosa nipa lilo awọn ọna elekitirokemika, awọn ilana itupalẹ oju-aye ati itupalẹ ọja ipata.Electrochemical studies including Open Circuit Potential (OCP), Linear Polarization Resistance (LPR), Electroscopy Impedance Impedance, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas Aeruginosa, ati Pseudomonas Aeruginosa, ti a ṣe, ati pe o jẹ pe a ṣe akiyesi iwa-ipa ti o pọju. ti 2707 HDSS.Energy dispersive spectrometer (EDS) onínọmbà ni a ṣe lati wa awọn eroja kemikali lori ilẹ ti o bajẹ.Ni afikun, a lo itupalẹ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) lati pinnu iduroṣinṣin ti pasifiti fiimu oxide labẹ ipa ti agbegbe omi ti o ni Pseudomonas aeruginosa. A ṣe wiwọn ijinle ọlọjẹ kan labẹ iwọn laser microscope.
Table 1 awọn akojọ ti awọn kemikali tiwqn ti 2707 HDSS.Table 2 fihan wipe 2707 HDSS ni o ni o tayọ darí ini pẹlu kan ikore agbara ti 650 MPa.Figure 1 fihan awọn opitika microstructure ti ojutu ooru mu 2707 HDSS.Elongated igbohunsafefe ti austenite ati ferrite awọn ipele lai Atẹle ipele ti a le ri ninu% 5% microstrurite.
Nọmba 2a n ṣe afihan agbara iyika ṣiṣii (Eocp) dipo data akoko ifihan fun 2707 HDSS ni abiotic 2216E alabọde ati P. aeruginosa broth fun awọn ọjọ 14 ni 37 ° C. O fihan pe iyipada ti o tobi julọ ati pataki ni Eocp waye laarin awọn wakati 24 akọkọ. Awọn iye Eocp ni awọn ọran mejeeji ti o ga julọ ni -145.6 m. 77 mV (vs. SCE) ati -236 mV (vs. SCE) fun apẹẹrẹ abiotic ati P, lẹsẹsẹ).Awọn kupọọnu Pseudomonas aeruginosa, lẹsẹsẹ.Lẹhin awọn wakati 24, iye Eocp ti 2707 HDSS fun P. aeruginosa jẹ iduroṣinṣin ni -228 mV (la SCE), lakoko ti iye ti o baamu fun awọn apẹẹrẹ ti kii ṣe ti ibi jẹ isunmọ -442 mV (vs. SCE) .Eocp ni iwaju kekere ti Po.
Idanwo elekitiroki ti awọn apẹẹrẹ 2707 HDSS ni alabọde abiotic ati omitooro Pseudomonas aeruginosa ni 37 °C:
(a) Eocp gẹgẹbi iṣẹ ti akoko ifihan, (b) awọn iyipo polarization ni ọjọ 14, (c) Rp gẹgẹbi iṣẹ ti akoko ifihan ati (d) icorr gẹgẹbi iṣẹ ti akoko ifihan.
Tabili 3 ṣe atokọ awọn iye paramita ipata elekitirokemika ti awọn ayẹwo 2707 HDSS ti o farahan si alabọde abiotic ati Pseudomonas aeruginosa inoculated alabọde fun awọn ọjọ 14. Awọn tangents ti anodic ati awọn igun cathodic ti wa ni afikun lati de awọn ikorita ti n pese iwuwo lọwọlọwọ iwuwo (icorr), awọn ọna ipata β3 ati ipata β3 ni ibamu si awọn ọna ipata β3 0,31.
Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 2b, iyipada ti o wa ni oke ti P. aeruginosa ti o ni ilọsiwaju ti o mu ki o pọ sii ni Ecorr ti a fiwewe pẹlu iṣọn abiotic. Iwọn icorr, ti o ni ibamu si iwọn ibajẹ, pọ si 0.328 μA cm-2 ni apẹẹrẹ Pseudomonas aeruginosa, ni igba mẹrin ti apẹẹrẹ ti kii-.082 ti ẹda (μ)
LPR jẹ ọna elekitirokemika ti kii ṣe iparun ti kii ṣe iparun fun itupalẹ ipata iyara.O tun lo lati ṣe iwadii MIC32.Figure 2c ṣe afihan resistance polarization (Rp) gẹgẹbi iṣẹ akoko ifihan. Iye Rp ti o ga julọ tumọ si ibajẹ.Ninu awọn wakati 24 akọkọ, Rp ti 2707 HDSS de iwọn ti o pọju 1955 cm fun kΩ2 p. aeruginosa samples.Figure 2c tun fihan pe iye Rp dinku ni kiakia lẹhin ọjọ kan ati lẹhinna o wa ni iyipada ti ko yipada fun awọn ọjọ 13 to nbọ. Iwọn Rp ti ayẹwo Pseudomonas aeruginosa jẹ nipa 40 kΩ cm2, eyiti o kere pupọ ju 450 kΩ cm2 iye ti kii ṣe ti ẹda.
Iye icorr jẹ iwon si iwọn ibajẹ aṣọ. Iye rẹ le ṣe iṣiro lati idogba Stern-Geary atẹle,
Awọn atẹle Zou et al.33, a aṣoju iye ti awọn Tafel ite B ni yi iṣẹ ti a assumed lati wa ni 26 mV / Dec. Figure 2d fihan wipe awọn icorr ti awọn ti kii-ti ibi 2707 ayẹwo wà jo idurosinsin, nigba ti P. aeruginosa sample fluctuated gidigidi lẹhin akọkọ 24 hours. The icorr values ​​of the order magsa non-biological control - This is the icorr values ​​of the order of the P. ni ibamu pẹlu awọn abajade resistance polarization.
EIS jẹ ilana miiran ti ko ni iparun ti a lo lati ṣe afihan awọn aati elekitirokemika ni awọn atọka ti o bajẹ.Iwọn ifarakanra ati awọn iye agbara iṣiro ti awọn apẹẹrẹ ti o farahan si media abiotic ati ojutu Pseudomonas aeruginosa, Rb resistance ti fiimu palolo / biofilm ti a ṣẹda lori dada ti apẹrẹ, Rct agbara agbara gbigbe agbara meji, PEC, agbara gbigbe agbara agbara Rct meji, CdC, PE Awọn paramita CPE. Awọn igbelewọn wọnyi ni a ṣe ayẹwo siwaju sii nipa fifi data data nipa lilo awoṣe Circuit deede (EEC).
Nọmba 3 fihan awọn igbero Nyquist aṣoju (a ati b) ati awọn igbero Bode (a' ati b') ti awọn ayẹwo 2707 HDSS ni alabọde abiotic ati omitooro P. aeruginosa fun awọn akoko idabobo ti o yatọ.Iwọn iwọn ila opin ti oruka Nyquist dinku niwaju Pseudomonas aeruginosa.Iwọn Bode Idite (Fig. 3b’Imudaniloju ti o pọ sii ni apapọ akoko isinmi) le ti wa ni pese nipa awọn alakoso maxima.Figure 4 fihan awọn monolayer (a) ati bilayer (b) orisun ti ara ẹya ati awọn ti o baamu EECs wọn.CPE ti wa ni a ṣe sinu awọn EEC model.Its admittance ati impedance ti wa ni kosile bi wọnyi:
Awọn awoṣe ti ara meji ati awọn iyika deede ti o baamu fun ibaramu irisi ikọlura ti apẹrẹ 2707 HDSS:
nibiti Y0 jẹ titobi ti CPE, j jẹ nọmba ti o ni imọran tabi (-1) 1 / 2, ω jẹ igbohunsafẹfẹ angular, ati n jẹ itọka agbara CPE ti o kere ju iṣọkan35. The inverse of the charge transfer resistance (ie 1 / Rct) ni ibamu si awọn ipata oṣuwọn.Smaller Rct tumo si yiyara ipata rate27.After awọn ọjọ ti Rmoncuudo 14. s ti de 32 kΩ cm2, o kere pupọ ju 489 kΩ cm2 ti awọn ayẹwo ti kii ṣe ti ibi (Table 4).
Awọn aworan CLSM ati awọn aworan SEM ni Nọmba 5 fihan kedere pe iṣeduro biofilm lori oju ti 2707 HDSS apẹrẹ lẹhin awọn ọjọ 7 jẹ ipon. Sibẹsibẹ, lẹhin awọn ọjọ 14, iṣeduro biofilm jẹ fọnka ati diẹ ninu awọn sẹẹli ti o ku ti han.Table 5 fihan sisanra ti biofilm lori 2707 HDSS awọn ayẹwo fun awọn ọjọ ti o pọju ti PIP1. 23.4 μm lẹhin awọn ọjọ 7 si 18.9 μm lẹhin awọn ọjọ 14. Iwọn ti o pọju biofilm tun jẹrisi aṣa yii.O dinku lati 22.2 ± 0.7 μm lẹhin awọn ọjọ 7 si 17.8 ± 1.0 μm lẹhin ọjọ 14.
(a) Aworan 3-D CLSM lẹhin awọn ọjọ 7, (b) Aworan 3-D CLSM lẹhin awọn ọjọ 14, (c) Aworan SEM lẹhin awọn ọjọ 7 ati (d) aworan SEM lẹhin awọn ọjọ 14.
EDS ṣe afihan awọn eroja kemikali ni awọn biofilms ati awọn ọja ibajẹ lori awọn ayẹwo ti a fi han si P. aeruginosa fun awọn ọjọ 14. Nọmba 6 fihan pe akoonu ti C, N, O, ati P ninu awọn ohun elo biofilms ati awọn ọja ibajẹ jẹ ti o ga julọ ju ti awọn irin ti o ni igboro, nitori pe awọn eroja wọnyi ni nkan ṣe pẹlu awọn biofilms ati awọn metabolites wọn.Microbes nikan nilo awọn iwọn ilawọn ti awọn ọja ati awọn ipele ti chromium ti awọn ohun elo chrome ati awọn ipele ti chrome. ti awọn apẹẹrẹ fihan pe matrix irin ti sọnu awọn eroja nitori ibajẹ.
Lẹhin awọn ọjọ 14, pitting pẹlu ati laisi P. aeruginosa ni a ṣe akiyesi ni alabọde 2216E. Ṣaaju ki o to fi silẹ, apẹrẹ ti o wa ni oju-iwe ti o dara ati ti ko ni abawọn (Fig. 7a) .Lẹhin ifasilẹ ati yiyọ ti biofilm ati awọn ọja ibajẹ, awọn pits ti o jinlẹ julọ lori aaye ti awọn apẹrẹ, ti a ṣe ayẹwo ati ti o han ni awọn nọmba ti c. Awọn ayẹwo iṣakoso ti ibi (ijinlẹ ọfin ti o pọju 0.02 μm) .Iwọn ọfin ti o pọju ti o fa nipasẹ Pseudomonas aeruginosa jẹ 0.52 μm lẹhin awọn ọjọ 7 ati 0.69 μm lẹhin awọn ọjọ 14, ti o da lori apapọ ijinle ọfin ti o pọju ti awọn ayẹwo 3 (10 o pọju awọn iwọn ijinle 10 ti o pọju 0.4 ± 2 μm ti a ti yan fun ayẹwo kọọkan.4 2.5 μm). 15 μm, lẹsẹsẹ (Table 5) .Awọn iye ijinle ọfin wọnyi jẹ kekere ṣugbọn pataki.
(a) Ṣaaju ifihan, (b) Awọn ọjọ 14 ni alabọde abiotic ati (c) ọjọ 14 ni omitooro Pseudomonas aeruginosa.
Nọmba 8 ṣe afihan awọn iwoye XPS ti awọn ipele apẹrẹ ti o yatọ, ati awọn akopọ kemikali ti a ṣe atupale fun dada kọọkan ni a ṣe akopọ ni Table 6. Ni tabili 6, awọn ipin atomiki ti Fe ati Cr niwaju P. aeruginosa (awọn ayẹwo A ati B) kere pupọ ju awọn ti awọn apẹẹrẹ iṣakoso ti kii-ti ibi (awọn ayẹwo C ati D) jẹ ayẹwo P. tted si awọn paati tente oke mẹrin pẹlu awọn iye agbara abuda (BE) ti 574.4, 576.6, 578.3 ati 586.8 eV, eyiti a le sọ si Cr, Cr2O3, CrO3 ati Cr (OH) 3, lẹsẹsẹ (Fig. 9a ati b) .Fun ti kii-ti ibi-aini-ara ti o ni awọn Cr spectrum perum2. (573.80 eV fun BE) ati Cr2O3 (575.90 eV fun BE) ni Ọpọtọ 9c ati d, lẹsẹsẹ. Iyatọ ti o yanilenu julọ laarin awọn abiotic ati awọn ayẹwo P. aeruginosa jẹ niwaju Cr6 + ati ida kan ti o ga julọ ti Cr (OH) 3 (BE of 586.8th bioVfil) ti o wa nitosi e.
Awọn iwoye XPS ti o gbooro ti oju ti 2707 HDSS apẹrẹ ninu awọn media meji jẹ awọn ọjọ 7 ati awọn ọjọ 14, ni atele.
(a) Awọn ọjọ 7 ti ifihan si P. aeruginosa, (b) 14 ọjọ ti ifihan si P. aeruginosa, (c) 7 ọjọ ni abiotic alabọde ati (d) 14 ọjọ ni abiotic alabọde.
HDSS ṣe afihan awọn ipele giga ti ipata ipata ni ọpọlọpọ awọn agbegbe.Kim et al.2 royin pe UNS S32707 HDSS jẹ asọye bi DSS alloy ti o ga julọ pẹlu PREN ti o ju 45. Iwọn PREN ti apẹrẹ 2707 HDSS ninu iṣẹ yii jẹ 49. Eyi jẹ nitori akoonu chromium giga rẹ ati giga molybdenum ati Ni awọn ipele Ni, eyiti o jẹ anfani ni acidic ati giga chloride agbegbe ati awọn agbegbe chloride ti o wulo ati awọn agbegbe chloride ti o wulo. Iduroṣinṣin ural ati resistance resistance.Sibẹsibẹ, laibikita resistance kemikali ti o dara julọ, data esiperimenta ninu iṣẹ yii daba pe 2707 HDSS ko ni aabo patapata si MIC ti P. aeruginosa biofilms.
Awọn abajade elekitirokemika fihan pe oṣuwọn ibajẹ ti 2707 HDSS ni P. aeruginosa broth ti pọ si ni pataki lẹhin awọn ọjọ 14 ni akawe si alabọde ti kii ṣe ti ẹda.Ninu nọmba 2a, a ṣe akiyesi idinku ninu Eocp mejeeji ni alabọde abiotic ati broth P. ological Eocp wà Elo ti o ga ju ti ti kii-biological Eocp.Nibẹ ni idi lati gbagbo pe yi iyato jẹ nitori P. aeruginosa biofilm formation.Ni Fig. 2d, niwaju P. aeruginosa, awọn icorr iye ti 2707 HDSS ti de 0.627 μA cm-2, eyi ti o jẹ aṣẹ ti o ga ju ti magni-0-biotic cm-2, eyi ti o jẹ aṣẹ ti o ga ju ti magni3 cm-2. pẹlu iye Rct ti a ṣewọn nipasẹ EIS. Ni awọn ọjọ diẹ akọkọ, awọn idiyele impedance ni P. aeruginosa broth pọ si nitori asomọ ti awọn sẹẹli P. aeruginosa ati iṣeto ti biofilms.Sibẹsibẹ, nigbati biofilm ba bo oju-iwe ti apẹrẹ naa patapata, ikọlu naa dinku.Iwọn idaabobo ti kolu ni akọkọ nitori awọn akoko ti o wa ni ipilẹ ti iṣelọpọ ti biofilm, awọn atunṣe ti iṣelọpọ ti iṣelọpọ ti biofilm. , ati awọn asomọ ti P. aeruginosa ṣẹlẹ ibajẹ ti agbegbe. Awọn aṣa ti o wa ninu awọn media abiotic yatọ si. Iyatọ ipata ti iṣakoso ti kii ṣe ti ẹda jẹ ti o ga julọ ju iye ti o baamu ti awọn ayẹwo ti a fi han si P. ) ni iwaju P. aeruginosa.Nitorina, 2707 HDSS ni o ni ipata ipata ti o dara julọ ni agbegbe ti o ni ifo, ṣugbọn ko ni idiwọ si ikọlu MIC nipasẹ P. aeruginosa biofilms.
Awọn abajade wọnyi tun le ṣe akiyesi lati awọn iyipo polarization ni Ọpọtọ. Ibajẹ ti agbegbe ti 2707 HDSS.Yuan et al29 ri pe iwuwo ti o wa lọwọlọwọ ti 70 / 30 Cu-Ni alloy pọ si labẹ ipenija ti P. aeruginosa biofilm. Eyi le jẹ nitori biocatalysis ti idinku atẹgun nipasẹ Pseudomonas aeruginosa biofilms. Ifojusi yii le tun ṣe alaye ni iṣẹ MIC2000 ti biofilm ti biofilms yii tun le jẹ ki o jẹ ki o kere si MIC2000 HDA. .Nitorina, ikuna lati tun-passivate irin dada nipasẹ atẹgun le jẹ ipin idasi si MIC ni iṣẹ yii.
Dickinson et al.38 daba pe awọn oṣuwọn ti kemikali ati awọn aati elekitirokemika le ni ipa taara nipasẹ iṣẹ ṣiṣe ti iṣelọpọ ti awọn kokoro arun sessile lori oju ti apẹrẹ ati iru awọn ọja ipata.Bi o ti han ni Nọmba 5 ati Table 5, nọmba sẹẹli mejeeji ati sisanra biofilm dinku lẹhin awọn ọjọ 14. Eyi le ṣe alaye ni oye pe lẹhin awọn ọjọ 14, pupọ julọ awọn sẹẹli HDSS2 7 ti ku lori awọn sẹẹli 7 ti awọn sẹẹli ti o ku ni oju-ara ti 2 dessile 2 si awọn sẹẹli 7 dessile 7 lori awọn sẹẹli 7 ti awọn sẹẹli ti o wa ni isalẹ. 16E alabọde tabi itusilẹ ti awọn ions irin majele lati 2707 HDSS matrix. Eyi jẹ aropin ti awọn adanwo ipele.
Ninu iṣẹ yii, P. aeruginosa biofilm ṣe igbega idinku ti agbegbe ti Cr ati Fe labẹ awọn biofilm lori 2707 HDSS dada (Fig. 6) .Ni tabili 6, idinku Fe ati Cr ni ayẹwo D ti a fiwewe si ayẹwo C, ti o nfihan pe tituka Fe ati Cr ti o ṣẹlẹ nipasẹ P. aeruginosa biofilm 2 ti o wa ni iwaju ti o ti lo si awọn ọjọ 6 akọkọ. ni 17700 ppm Cl-, eyiti o jẹ afiwera si eyiti a rii ni omi okun adayeba. Iwaju 17700 ppm Cl- jẹ idi pataki fun idinku ninu Cr ni awọn ayẹwo 7- ati 14-ọjọ abiotic ti a ṣe atupale nipasẹ XPS. Ti a ṣe afiwe si awọn apẹẹrẹ P. aeruginosa, itusilẹ ti Cr ni awọn ayẹwo ti o lagbara ni iwọn-aibikita Cr ni iwọn 2-bioti-7. Nọmba 9 fihan niwaju Cr6 + ni fiimu passivation. O le ni ipa ninu yiyọ Cr kuro lati awọn irin-irin irin nipasẹ P. aeruginosa biofilms, gẹgẹbi imọran Chen ati Clayton.
Nitori idagbasoke kokoro-arun, awọn iye pH ti alabọde ṣaaju ati lẹhin ogbin jẹ 7.4 ati 8.2, lẹsẹsẹ.Nitorina, ni isalẹ P. aeruginosa biofilm, Organic acid corrosion jẹ eyiti ko ṣee ṣe lati jẹ ipin idasi si iṣẹ yii nitori pH ti o ga julọ ni alabọde olopobobo. pH ti kii ṣe iyipada pataki lakoko iṣakoso ipilẹṣẹ 7.4. Akoko idanwo ọjọ 14. Imudara pH ni alabọde inoculation lẹhin igbati o jẹ nitori iṣẹ-ṣiṣe ti iṣelọpọ ti P. aeruginosa ati pe a ri pe o ni ipa kanna lori pH ni laisi awọn ila idanwo.
Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 7, ijinle ọfin ti o pọju ti o ṣẹlẹ nipasẹ P. aeruginosa biofilm jẹ 0.69 μm, eyiti o tobi ju ti alabọde abiotic (0.02 μm) lọ.Eyi ni ibamu pẹlu data elekitirokemika ti a ṣe apejuwe loke.Iwọn 0.69 μm pit jẹ diẹ sii ju igba mẹwa kere ju 9.5 μm20 ti o pọju awọn ipo HD20 ti o ṣe afihan awọn ipo 9.5 μm20 ti o wa ni ipo HD20 ti o pọju ti DSSse. idinamọ dara MIC resistance akawe si 2205 DSS.Eyi ​​ko yẹ ki o wa bi ko si iyalenu, bi 2707 HDSS ni o ni kan ti o ga chromium akoonu, pese gun pípẹ passivation, nitori awọn iwontunwonsi alakoso be lai ipalara Atẹle precipitates, ṣiṣe awọn ti o le fun P. aeruginosa to depassivate ki o si bẹrẹ ojuami oṣupa.
Ni ipari, MIC pitting ti a ri lori dada ti 2707 HDSS ni P. aeruginosa broth akawe si aibikita pitting ni abiotic media.Iṣẹ yi fihan wipe 2707 HDSS ni o dara ju MIC resistance ju 2205 DSS, sugbon o jẹ ko ni kikun ajẹsara to MIC nitori P. aeruginosa biofilm.Awọn awari wọnyi ti a ti pinnu awọn irin alagbara, irin ati awọn irin-iṣẹ ti o yẹ fun igbesi aye ti ko ni agbara.
Kupọọnu fun 2707 HDSS ti pese nipasẹ Ile-iwe ti Metallurgy ti Northeast University (NEU) ni Shenyang, China.The elemental tiwqn ti 2707 HDSS ti wa ni han ni Table 1, eyi ti a ti atupale nipa NEU elo Analysis ati Igbeyewo Department.Gbogbo awọn ayẹwo ni won ojutu mu ni 1180 °C fun 1 hour.Prior si 0 ojuutu oju ti a fi oju ti 1 hour. cm2 ti ni didan si 2000 grit pẹlu iwe ohun elo carbide silikoni ati siwaju sii didan pẹlu 0.05 μm Al2O3 powder suspension. Awọn ẹgbẹ ati isalẹ ti wa ni idaabobo nipasẹ inert paint. Lẹhin ti gbigbe, awọn apẹrẹ ti a fi omi ṣan pẹlu omi ti ko ni itọlẹ ati sterilized pẹlu 75% (v / v00) ati violet labẹ afẹfẹ .5. ina fun wakati 0,5 ṣaaju lilo.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 igara ti a ra lati Xiamen Marine Culture Collection Centre (MCCC), China. /L): 19.45 NaCl, 5.98 MgCl2, 3.24 Na2SO4, 1.8 CaCl2, 0.55 KCl, 0.16 Na2CO3, 0.08 KBr, 0.034 SrCl2, 0.08 SrBr2, 0.08 SrBr2, H0.01, 0.01, 0.01. 3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5.0 pepton, 1.0 iwukara jade ati 0.1 ferric citrate.Autoclave ni 121 ° C fun iṣẹju 20 ṣaaju ki o to inoculation.Count sessile ati planktonic ẹyin lilo hemocytometer kan hemocytometer labẹ a ina akọkọ microscope ti 40. inoculation jẹ isunmọ awọn sẹẹli 106 / milimita.
Electrochemical igbeyewo won ošišẹ ti ni a Ayebaye mẹta-electrode gilasi cell pẹlu kan alabọde iwọn didun ti 500 ml.A Pilatnomu dì ati ki o kan po lopolopo calomel elekiturodu (SCE) won ti sopọ si awọn riakito nipasẹ Luggin capillaries kún pẹlu iyọ afara, sìn bi counter ati itọkasi amọna, lẹsẹsẹ.Lati ṣe awọn ṣiṣẹ amọna, a roba-ti a bo pelu Ejò ti a ti sopọ pẹlu kọọkan okun waya 1 cm ti epoci d dada agbegbe fun awọn electrode ṣiṣẹ.Nigba electrochemical wiwọn, awọn ayẹwo ti a gbe ni 2216E alabọde ati ki o muduro ni kan ibakan otutu otutu (37 °C) ni kan omi bath.OCP, LPR, EIS ati ki o pọju dynamic polarization data won won nipa lilo ohun Autolab potentiostat (Itọkasi 600TM, Gamry Instruments ti o ti gbasilẹ, Inc.5) ni USA.1. awọn ibiti o ti -5 ati 5 mV pẹlu Eocp ati igbohunsafẹfẹ iṣapẹẹrẹ ti 1 Hz.EIS ni a ṣe pẹlu igbi sinini ni iwọn igbohunsafẹfẹ 0.01 si 10,000 Hz nipa lilo foliteji 5 mV kan ni ipo iduro Eocp. Ṣaaju ki o pọju gbigba, awọn amọna ti wa ni ṣiṣii-circuit 0.0.00000 ti o pọju ti o pọju. 5 V la.
Awọn apẹẹrẹ fun itupalẹ metallographic ni didan ni iṣelọpọ pẹlu 2000 grit wet SiC iwe ati lẹhinna siwaju sii didan pẹlu 0.05 μm Al2O3 lulú idadoro fun opitika akiyesi.Metallographic onínọmbà ti a ṣe nipa lilo ohun opitika microscope.Awọn ayẹwo won etched pẹlu 10 wt.% potassium hydroxide ojutu 10.
Lẹhin igbasilẹ, a ti fọ awọn ayẹwo ni awọn akoko 3 pẹlu phosphate-buffered saline (PBS) ojutu (pH 7.4 ± 0.2) ati lẹhinna ti o wa titi pẹlu 2.5% (v / v) glutaraldehyde fun awọn wakati 10 lati ṣe atunṣe biofilms.O ti wa ni atẹle ti o gbẹ pẹlu jara ti o ni iwọn (50%, 0% 0,0 9% 90% % v / v) ti ethanol ṣaaju ki o to gbẹ. lati wiwọn ijinle ọfin.Lati le ṣe akiyesi awọn ọfin ibajẹ labẹ biofilm, nkan idanwo naa ni a kọkọ sọ di mimọ ni ibamu si Orile-ede Kannada ti Orilẹ-ede Kannada (CNS) GB / T4334.4-2000 lati yọkuro awọn ọja ibajẹ ati biofilm lori aaye ti nkan idanwo naa.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 dada onínọmbà eto, Thermo VG, USA) onínọmbà ti a ṣe nipa lilo a monochromatic X-ray orisun (aluminiomu Kα ila ni 1500 eV agbara ati 150 W agbara) lori kan jakejado abuda agbara ibiti 0 labẹ boṣewa ipo -1350 eV.High-o ga spectra ati 50.
Awọn apẹrẹ ti a fi silẹ ti a ti yọ kuro ati ki o fi omi ṣan ni pẹlẹpẹlẹ pẹlu PBS (pH 7.4 ± 0.2) fun 15 s45.Lati ṣe akiyesi awọn kokoro-arun ti awọn biofilms lori awọn ayẹwo, awọn biofilms ti a ti ni abawọn nipa lilo LIVE / DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Euescent, USA Fluescent meji) . -9 dye and a red fluorescent propidium iodide (PI) dye.Labẹ CLSM, awọn aami pẹlu alawọ ewe Fuluorisenti ati pupa duro fun igbesi aye ati awọn sẹẹli ti o ku, lẹsẹsẹ.Fun idoti, adalu 1 milimita ti o ni 3 μl SYTO-9 ati 3 μl PI ojutu ti wa ni idabobo fun awọn iṣẹju 20 ni iwọn otutu yara (23. oC 8) ti a ṣe akiyesi ni iwọn otutu dudu (23. oC 8). nm fun awọn sẹẹli laaye ati 559 nm fun awọn sẹẹli ti o ku) ni lilo ẹrọ Nikon CLSM kan (C2 Plus, Nikon, Japan) .Biofilm sisanra ni iwọn ni ipo ọlọjẹ 3-D.
Bii o ṣe le tọka nkan yii: Li, H. et al.Microbial corrosion of 2707 super duplex alagbara, irin nipasẹ omi Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.Ọdun 6, Ọdun 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Stress corrosion cracking of LDX 2101 duplex alagbara, irin ni chloride ojutu ni niwaju thiosulfate.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Ipa ti itọju ooru ojutu ati nitrogen ni idabobo gaasi lori pitting ipata resistance ti Super duplex alagbara, irin welds.coros.science.53, 1939-1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Iwadi Kemikali Ifiwera ti Microbial ati Electrochemically Induced Pitting Corrosion in 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577-2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Electrochemical ihuwasi ti 2205 duplex alagbara, irin ni ipilẹ awọn solusan ti o yatọ si pH ni niwaju chloride.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012).
Kekere, BJ, Lee, JS & Ray, RI Ipa ti awọn biofilms omi lori ibajẹ: atunyẹwo ṣoki.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).