Ви благодариме што ја посетивте Nature.com.Користите верзија на прелистувач со ограничена поддршка за CSS.За најдобро искуство, препорачуваме да користите ажуриран прелистувач (или да го оневозможите режимот на компатибилност во Internet Explorer).Покрај тоа, за да обезбедиме постојана поддршка, ја прикажуваме страницата без стилови и JavaScript.
Прикажува рингишпил од три слајдови одеднаш.Користете ги копчињата Previous и Next за да се движите низ три слајдови истовремено или користете ги копчињата за лизгање на крајот за да се движите низ три слајдови истовремено.
Микробната корозија (MIC) е голем проблем во многу индустрии бидејќи може да доведе до огромни економски загуби.Супер дуплекс нерѓосувачки челик 2707 (2707 HDSS) се користи во морски средини поради неговата одлична хемиска отпорност.Сепак, неговата отпорност на MIC не е експериментално докажана.Оваа студија го испитуваше однесувањето на MIC 2707 HDSS предизвикано од морската аеробна бактерија Pseudomonas aeruginosa.Електрохемиската анализа покажа дека во присуство на биофилмот Pseudomonas aeruginosa во медиумот 2216E, потенцијалот на корозија позитивно се променил, а густината на струјата на корозија се зголемила.Резултатите од анализата со фотоелектронска спектроскопија на Х-зраци (XPS) покажаа намалување на содржината на Cr на површината на примерокот под биофилмот.Анализата на сликите од јамата покажа дека биофилмовите на Pseudomonas aeruginosa создале максимална длабочина на јамата од 0,69 µm по 14 дена од културата.Иако ова е мало, сугерира дека 2707 HDSS не се целосно имуни на ефектите на биофилмовите на P. aeruginosa врз MIC.
Дуплекс нерѓосувачкиот челик (DSS) е широко користен во различни индустрии поради совршената комбинација на одлични механички својства и отпорност на корозија1,2.Сепак, сè уште може да се појави локализирано дупчење, што може да влијае на интегритетот на овој челик 3, 4 .DSS не е заштитен од микробна корозија (MIC)5,6.Иако опсегот на примена на DSS е многу широк, сè уште има средини каде отпорноста на корозија на DSS не е доволна за долгорочна употреба.Тоа значи дека се потребни поскапи материјали со поголема отпорност на корозија.Jeon et al.7 откриле дека дури и супер дуплекс нерѓосувачкиот челик (SDSS) има одредени ограничувања во однос на отпорноста на корозија.Затоа, постои потреба од супер дуплекс нерѓосувачки челици (HDSS) со поголема отпорност на корозија во одредени примени.Ова доведе до развој на високолегирани HDSS.
Отпорноста на корозија на DSS се определува со односот на α-фазата кон γ-фазата и областите исцрпени во Cr, Mo и W во непосредна близина на секундарните фази8,9,10.HDSS содржи висока содржина на Cr, Mo и N11, што му дава одлична отпорност на корозија и висока вредност (45-50) еквивалентна вредност на отпорност на дупчење (PREN), која е дефинирана со wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0, 5 wt % W) + 16 wt % .N12.Неговата одлична отпорност на корозија зависи од избалансиран состав кој содржи приближно 50% феритни (α) и 50% аустенитни (γ) фази.HDSS има подобрени механички својства и поголема отпорност на хлор во споредба со конвенционалните DSS13.Карактеристики на хемиска корозија.Подобрената отпорност на корозија ја проширува употребата на HDSS во поагресивни средини со хлориди како што се морските средини.
МИЦ е значаен проблем во многу индустрии, вклучувајќи го и снабдувањето со нафта и гас и вода14.МИЦ претставува 20% од сите оштетувања од корозија15.MIC е биоелектрохемиска корозија што може да се забележи во многу средини16.Создавањето на биофилмови на металните површини ги менува електрохемиските услови и на тој начин влијае на процесот на корозија.Општо е прифатено дека MIC корозијата е предизвикана од биофилмови14.Електрогените микроорганизми ги јадат металите за да добијат енергија за опстанок17.Неодамнешните MIC студии покажаа дека EET (екстрацелуларен пренос на електрони) е ограничувачки фактор за MIC индуциран од електрогени микроорганизми.Zhang et al.18 покажаа дека електронските медијатори го забрзуваат преносот на електрони помеѓу Desulfovibrio vulgaris неподвижни ќелии и 304 нерѓосувачки челик, што резултира со потежок MIC напад.Анинг и сор.19 и Wenzlaff et al.20 покажаа дека биофилмовите на корозивни бактерии кои го намалуваат сулфатот (SRB) можат да апсорбираат електрони директно од металните подлоги, што резултира со сериозно дупчење.
Познато е дека DSS е подложен на MIC во медиуми што содржат SRBs, бактерии што го намалуваат железото (IRBs) итн. 21 .Овие бактерии предизвикуваат локализирано дупчење на површината на DSS под биофилмот22,23.За разлика од DSS, малку се знае за MIC HDSS24.
Pseudomonas aeruginosa е Грам-негативна, подвижна бактерија во форма на прачка која е широко распространета во природата25.Pseudomonas aeruginosa е исто така главната микробиота одговорна за MIC на челик во морската средина26.Видовите Pseudomonas се директно вклучени во процесите на корозија и се препознаваат како први колонизатори за време на формирањето на биофилмот27.Махат и сор.28 и Јуан и сор.29 покажа дека Pseudomonas aeruginosa има тенденција да ја зголеми стапката на корозија на благ челик и легури во водни средини.
Главната цел на оваа работа е да се проучат MIC својствата на 2707 HDSS предизвикани од морската аеробна бактерија Pseudomonas aeruginosa користејќи електрохемиски методи, методи за анализа на површината и анализа на производи од корозија.Беа извршени електрохемиски студии вклучувајќи потенцијал на отворено коло (OCP), отпорност на линеарна поларизација (LPR), спектроскопија на електрохемиска импеданса (EIS) и поларизација на динамичкиот потенцијал за да се проучи однесувањето на MIC 2707 HDSS.Анализата со енергетска дисперзивна спектроскопија (EDS) се изведува за откривање на хемиски елементи на кородирани површини.Дополнително, стабилноста на пасивацијата на оксидниот филм под влијание на морската средина која содржи Pseudomonas aeruginosa беше одредена со фотоелектронска спектроскопија на Х-зраци (XPS).Длабочината на јамите беше измерена под конфокален ласерски микроскоп за скенирање (CLSM).
Табела 1 го прикажува хемискиот состав на 2707 HDSS.Табела 2 покажува дека 2707 HDSS има одлични механички својства со јачина на отстапување од 650 MPa.На сл.1 ја прикажува оптичката микроструктура на растворот термички обработен 2707 HDSS.Издолжени ленти на аустенитни и феритни фази без секундарни фази може да се видат во микроструктура која содржи приближно 50% аустенитни и 50% феритни фази.
На сл.2а го покажува потенцијалот на отворено коло (Eocp) наспроти времето на експозиција за 2707 HDSS во абиотска средина 2216E и супа од Pseudomonas aeruginosa за 14 дена на 37°C.Утврдено е дека најизразените промени во Eocp се случиле во текот на првите 24 часа.Вредностите на Eocp во двата случаи достигнаа максимум на околу -145 mV (наспроти SCE) на околу 16 часа, а потоа нагло паднаа на -477 mV (наспроти SCE) и -236 mV (наспроти SCE) за небиолошки примероци и P за релативно SCE) патина лисја, соодветно.По 24 часа, вредноста на Eocp на Pseudomonas aeruginosa 2707 HDSS остана релативно стабилна на -228 mV (во споредба со SCE), додека соодветната вредност за небиолошкиот примерок беше приближно -442 mV (во споредба со SCE).Eocp во присуство на Pseudomonas aeruginosa беше доста низок.
Електрохемиско тестирање на 2707 HDSS примероци во абиотски медиуми и супа од Pseudomonas aeruginosa на 37°C:
(а) Промена на Eocp со времето на експозиција, (б) крива на поларизација на ден 14, (в) промена на Rp со времето на експозиција, (г) промена во кор со времето на експозиција.
Табела 3 ги прикажува параметрите на електрохемиска корозија на 2707 HDSS примероци изложени на абиотски и инокулирани медиуми со P. aeruginosa во период од 14 дена.Тангенталната екстраполација на анодните и катодните кривини до пресечната точка овозможи одредување на густината на корозивната струја (icorr), потенцијалот на корозија (Ecorr) и тафеловиот наклон (βα и βc) според стандардните методи30,31.
Како што е прикажано на слика 2б, поместувањето нагоре на кривата P. aeruginosa резултираше со зголемување на Ecorr во споредба со абиотската крива.Icorr вредноста на примерокот што содржи Pseudomonas aeruginosa, пропорционална на стапката на корозија, се зголеми на 0,328 µA cm-2, што е четири пати поголема од онаа на небиолошкиот примерок (0,087 µA cm-2).
LPR е класичен електрохемиски метод за недеструктивна експресна анализа на корозија.Се користи и за проучување на MIC32.На сл.2c ја покажува промената на отпорот на поларизација (Rp) во зависност од времето на експозиција.Поголема вредност на Rp значи помала корозија.Во првите 24 часа, Rp 2707 HDSS достигна врв на 1955 kΩ cm2 за небиолошки примероци и 1429 kΩ cm2 за примероци Pseudomonas aeruginosa.Слика 2в исто така покажува дека вредноста на Rp брзо се намалила по еден ден, а потоа останала релативно непроменета во следните 13 дена.Вредноста на Rp за испитниот примерок Pseudomonas aeruginosa е околу 40 kΩ cm2, што е многу пониско од вредноста од 450 kΩ cm2 за небиолошкиот тест примерок.
Вредноста на icorr е пропорционална со униформната стапка на корозија.Неговата вредност може да се пресмета од следната Стерн-Гири равенка:
Според Зое и сор.33 Тафеловиот наклон Б беше земен како типична вредност од 26 mV/dec во оваа работа.На сл.2d покажува дека икорот на абиотскиот сој 2707 остана релативно стабилен, додека икорот на лентата Pseudomonas aeruginosa флуктуираше силно со голем скок по првите 24 часа.Icorr вредноста на тест примерокот Pseudomonas aeruginosa беше по ред по големина поголема од онаа на небиолошката контрола.Овој тренд е во согласност со резултатите од отпорот на поларизација.
EIS е уште еден не-деструктивен метод кој се користи за карактеризирање на електрохемиските реакции на корозивниот интерфејс34.Спектри на импеданса и пресметки на капацитивност на ленти изложени на абиотски медиуми и раствори на Pseudomonas aeruginosa, Rb е отпорност на пасивниот/биофилмот формиран на површината на лентата, Rct е отпорност на пренос на полнеж, Cdl е електричен двоен слој.) и параметрите на QCPE константна фаза елемент (CPE).Овие параметри беа дополнително анализирани со споредување на податоците со модел на еквивалентно електрично коло (EEC).
На сл.3 ги прикажува типичните Nyquist графици (a и b) и Bode графиците (a' и b') од 2707 HDSS примероци во абиотски медиуми и супа од Pseudomonas aeruginosa во различни периоди на инкубација.Во присуство на Pseudomonas aeruginosa, дијаметарот на Nyquist јамката се намалува.Границата Боде (сл. 3б') го покажува зголемувањето на вкупната импеданса.Информациите за временската константа на релаксација може да се добијат од максималните фази.На сл.4 ги прикажува физичките структури и соодветниот EEC врз основа на еднослоен (а) и двослоен (б).CPE е воведен во EEC моделот.Неговиот прием и импеданса се изразени на следниов начин:
Два физички модели и соодветните еквивалентни кола за поставување на 2707 HDSS купонскиот спектар на импеданса:
Каде што Y0 е големината на CPE, j е имагинарниот број или (−1)1/2, ω е аголната фреквенција, а n е факторот на моќност CPE помал од еден35.Инверзијата на отпорот на пренос на полнеж (т.е. 1/Rct) одговара на стапката на корозија.Пониска вредност на Rct значи поголема стапка на корозија27.По 14 дена инкубација, Rct на тест примерокот на Pseudomonas aeruginosa достигна 32 kΩ cm2, што е многу помалку од 489 kΩ cm2 на небиолошкиот тест примерок (Табела 4).
CLSM слики и SEM слики на сл.5 јасно покажуваат дека покриеноста со биофилм на површината на HDSS примерокот 2707 била многу густа по 7 дена.Сепак, по 14 дена биофилмската обвивка стана ретка и се појавија некои мртви клетки.Табела 5 ја покажува дебелината на биофилмот на 2707 HDSS примероци по 7 и 14 дена од изложувањето на Pseudomonas aeruginosa.Максималната дебелина на биофилмот се промени од 23,4 µm по 7 дена на 18,9 µm по 14 дена.Просечната дебелина на биофилмот исто така го потврди овој тренд.Се намали од 22,2 ± 0,7 μm по 7 дена на 17,8 ± 1,0 μm по 14 дена.
(а) 3-D CLSM слика на 7 дена, (б) 3-D CLSM слика на 14 дена, (в) SEM слика на 7 дена и (d) SEM слика на 14 дена.
ЕМП откри хемиски елементи во биофилмот и производите од корозија на примероците изложени на Pseudomonas aeruginosa 14 дена.На сл.Слика 6 покажува дека содржината на C, N, O, P во биофилмот и производите од корозија е многу повисока отколку во чистиот метал, бидејќи овие елементи се поврзани со биофилмот и неговите метаболити.Микроорганизмите бараат само траги на Cr и Fe.Високата содржина на Cr и Fe во биофилмот и производите од корозија на површината на примерокот укажуваат на губење на елементите во металната матрица како резултат на корозија.
По 14 дена, јами со и без P. aeruginosa беа забележани во медиумот 2216E.Пред инкубацијата, површината на примероците беше мазна и без дефекти (сл. 7а).По инкубацијата и отстранувањето на биофилмот и производите од корозија, најдлабоките јами на површината на примерокот беа испитани со помош на CLSM, како што е прикажано на Сл. 7б и в.На површината на небиолошката контрола не беше пронајдена очигледна дупка (максимална длабочина на јамата 0,02 µm).Максималната длабочина на јамата предизвикана од Pseudomonas aeruginosa беше 0,52 µm по 7 дена и 0,69 µm по 14 дена, врз основа на просечната максимална длабочина на јамата од 3 примероци (10 максимални длабочини на јамата беа избрани за секој примерок) и достигна 0, 42 ± 0,12 µm .и 0,52 ± 0,15 µm, соодветно (Табела 5).Овие вредности за длабочина на дупчиња се мали, но важни.
(а) пред изложување;(б) 14 дена во абиотска средина;(в) 14 дена во супа од P. aeruginosa.
На сл.Табела 8 ги прикажува XPS спектрите на различни површини на примерокот, а хемијата анализирана за секоја површина е сумирана во Табела 6. Во Табела 6, атомските проценти на Fe и Cr биле многу помали во присуство на P. aeruginosa (примероци А и Б ) отколку во небиолошките контролни ленти.(примероци C и D).За примерок од Pseudomonas aeruginosa, спектралната крива на нивото на јадрото Cr 2p беше поставена на четири врвни компоненти со енергии на врзување (BE) од 574,4, 576,6, 578,3 и 586,8 eV, кои беа доделени на Cr, Cr2O3, CrO3, CrOH) 3, соодветно (сл. 9а и б).За небиолошки примероци, спектрите на нивото на јадрото Cr 2p на Сл.9c и d ги содржат двата главни врвови на Cr (BE 573,80 eV) и Cr2O3 (BE 575,90 eV), соодветно.Највпечатлива разлика помеѓу абиотскиот купон и купонот P. aeruginosa беше присуството на Cr6+ и релативно висока фракција на Cr(OH)3 (BE 586,8 eV) под биофилмот.
Широки површински XPS спектри од 2707 HDSS примероци во два медиума за 7 и 14 дена, соодветно.
(а) 7-дневна изложеност на P. aeruginosa, (б) 14-дневна изложеност на P. aeruginosa, (в) 7-дневна абиотска изложеност, (г) 14-дневна абиотска изложеност.
HDSS покажува високо ниво на отпорност на корозија во повеќето средини.Ким и сор.2 објавија дека HDSS UNS S32707 бил идентификуван како високо допингуван DSS со PREN поголем од 45. Вредноста на PREN на HDSS примерокот 2707 во оваа работа била 49. Ова се должи на високата содржина на Cr и високите нивоа на Mo и Ni, кои се корисни во кисели средини и средини со висока содржина на хлориди.Дополнително, добро избалансираниот состав и микроструктурата без дефекти обезбедуваат структурна стабилност и отпорност на корозија.И покрај одличната хемиска отпорност, експерименталните податоци во оваа работа покажуваат дека 2707 HDSS не е целосно имун на Pseudomonas aeruginosa биофилм MIC.
Електрохемиските резултати покажаа дека стапката на корозија на 2707 HDSS во супата од Pseudomonas aeruginosa значително се зголемила по 14 дена во споредба со небиолошката средина.На слика 2а, забележано е намалување на Eocp и во абиотската средина и во супата од P. aeruginosa во текот на првите 24 часа.После тоа, биофилмот завршува покривајќи ја површината на примерокот и Eocp станува релативно стабилен.Сепак, нивото на биотик Eocp беше многу повисоко од нивото на абиотски Eocp.Постојат причини да се верува дека оваа разлика е поврзана со формирањето на биофилмовите на P. aeruginosa.На сл.2 g, вредноста на икор од 2707 HDSS достигна 0,627 µA cm-2 во присуство на Pseudomonas aeruginosa, што е ред на големина повисок од оној на небиолошката контрола (0,063 µA cm-2), што е во согласност со Rct вредност измерена со EIS.Во текот на првите неколку дена, вредностите на импедансата во супата од P. aeruginosa се зголемија поради прицврстувањето на клетките на P. aeruginosa и формирањето на биофилм.Меѓутоа, импедансата се намалува кога биофилмот целосно ја покрива површината на примерокот.Заштитниот слој е нападнат првенствено поради формирање на биофилм и биофилмски метаболити.Затоа, отпорноста на корозија се намалува со текот на времето, а наслагите на Pseudomonas aeruginosa предизвикуваат локализирана корозија.Трендовите во абиотските средини се различни.Отпорноста на корозија на небиолошката контрола беше многу повисока од соодветната вредност на примероците изложени на супа од Pseudomonas aeruginosa.Дополнително, за абиотски примероци, вредноста на Rct 2707 HDSS достигна 489 kΩ cm2 на 14-тиот ден, што е 15 пати повисоко отколку во присуство на Pseudomonas aeruginosa (32 kΩ cm2).Така, 2707 HDSS има одлична отпорност на корозија во стерилна средина, но не е заштитен од MIC напад од биофилмот Pseudomonas aeruginosa.
Овие резултати може да се забележат и од кривите на поларизација на Сл.2б.Анодното разгранување е поврзано со формирање на биофилм на Pseudomonas aeruginosa и реакции на оксидација на метал.Во исто време, катодната реакција е намалување на кислородот.Присуството на P. aeruginosa значително ја зголеми густината на корозивната струја, која беше околу ред на големина поголема отколку кај абиотската контрола.Ова покажа дека биофилмот Pseudomonas aeruginosa ја подобри локализираната корозија на 2707 HDSS.Јуан и сор.29 откриле дека густината на струјата на корозија на легура од 70/30 Cu-Ni била зголемена со биофилмот Pseudomonas aeruginosa.Ова може да се должи на биокатализата на намалување на кислородот со биофилмот Pseudomonas aeruginosa.Ова набљудување може да го објасни и MIC 2707 HDSS во оваа работа.Аеробните биофилмови исто така може да ја намалат содржината на кислород под нив.Така, одбивањето повторно да се пасивира металната површина со кислород може да биде фактор што придонесува за MIC во оваа работа.
Дикинсон и сор.38 сугерираше дека брзината на хемиските и електрохемиските реакции директно зависи од метаболичката активност на бактериите прикачени на површината на примерокот и од природата на производите од корозија.Како што е прикажано на Слика 5 и Табела 5, бројот на клетки и дебелината на биофилмот се намалиле по 14 дена.Ова може разумно да се објасни со фактот дека по 14 дена повеќето од закотвените ќелии на површината 2707 HDSS умреле поради трошење на хранливи материи во медиумот 2216E или ослободување на токсични метални јони од 2707 HDSS матрицата.Ова е ограничување на сериските експерименти.
Во оваа работа, биофилмот Pseudomonas aeruginosa промовираше локално намалување на Cr и Fe под биофилмот на површината на 2707 HDSS (сл. 6).Во Табела 6, Fe и Cr се намалија во примерокот D во споредба со примерокот C, што покажува дека растворањето на Fe и Cr предизвикано од биофилмот P. aeruginosa се одржуваше по првите 7 дена.Околината 2216E се користи за симулирање на морската средина.Содржи 17700 ppm Cl-, што е споредливо со неговата содржина во природната морска вода.Присуството на 17700 ppm Cl- беше главната причина за намалувањето на Cr во 7-дневните и 14-дневните небиолошки примероци анализирани со XPS.Во споредба со примерокот за тестирање на Pseudomonas aeruginosa, растворањето на Cr во абиотскиот тест примерок е многу помало поради силната отпорност на 2707 HDSS на хлор во абиотската средина.На сл.9 го покажува присуството на Cr6+ во пасивирачкиот филм.Ова може да биде поврзано со отстранувањето на Cr од челичните површини со биофилмовите на P. aeruginosa, како што е предложено од Чен и Клејтон39.
Поради растот на бактериите, pH вредностите на медиумот пред и по инкубацијата беа 7,4 и 8,2, соодветно.Така, корозијата на органските киселини веројатно нема да придонесе за оваа работа под биофилмовите на P. aeruginosa поради релативно високата pH вредност во најголемиот медиум.PH на небиолошката контролна средина не се промени значително (од почетната 7,4 до последната 7,5) во текот на 14-дневниот тест период.Зголемувањето на pH во медиумот за инокулум по инкубацијата беше поврзано со метаболичката активност на Pseudomonas aeruginosa, а истиот ефект врз pH беше пронајден во отсуство на тест лентата.
Како што е прикажано на сл.7, максималната длабочина на јамата предизвикана од биофилмот Pseudomonas aeruginosa беше 0,69 µm, што е значително поголемо отколку во абиотската средина (0,02 µm).Ова се согласува со горенаведените електрохемиски податоци.Под истите услови, длабочината на јамата од 0,69 µm е повеќе од десет пати помала од вредноста од 9,5 µm наведена за 2205 DSS40.Овие податоци покажуваат дека 2707 HDSS покажува подобра отпорност на MIC од 2205 DSS.Ова не е изненадувачки бидејќи 2707 HDSS има повисоко ниво на Cr, што овозможува подолга пасивација, ја отежнува депасивноста на Pseudomonas aeruginosa и го започнува процесот без штетни секундарни врнежи Pitting41.
Како заклучок, MIC дупчење беше пронајдено на 2707 HDSS површини во супа од Pseudomonas aeruginosa, додека дупчење беше занемарливо во абиотски медиуми.Оваа работа покажува дека 2707 HDSS има подобра отпорност на MIC од 2205 DSS, но не е целосно имун на MIC поради биофилмот Pseudomonas aeruginosa.Овие резултати помагаат во изборот на соодветни нерѓосувачки челици и очекуваниот животен век за морската средина.
2707 HDSS примероци беа обезбедени од Факултетот за металургија, североисточниот универзитет (NEU), Шенјанг, Кина.Елементарниот состав на 2707 HDSS е прикажан во Табела 1, која беше анализирана од Катедрата за анализа и тестирање на материјали на Универзитетот Нортистон.Сите примероци беа третирани за цврст раствор на 1180°C за 1 час.Пред тестирањето на корозија, 2707 HDSS челик за монети со отворена површина од 1 cm2 беше полиран до 2000 гриз со шкурка од силициум карбид, а потоа дополнително полиран со прашок од 0,05 µm Al2O3.Страните и дното се заштитени со инертна боја.По сушењето, примероците беа измиени со стерилна дејонизирана вода и стерилизирани со 75% (v/v) етанол за 0,5 ч.Тие потоа беа сушени на воздух под ултравиолетова (УВ) светлина 0,5 часа пред употреба.
Морскиот вид Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 е купен од Xiamen Marine Culture Collection (MCCC), Кина.Течен медиум Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Кина) се користеше за одгледување на Pseudomonas aeruginosa во колби од 250 ml и електрохемиски стаклени ќелии од 500 ml под аеробни услови на 37°C.Медиумот содржи (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, 0,02,3O300Br. , 0,008, 0,008 Na4F0H20PO.1,0 екстракт од квасец и 0,1 железен цитрат.Автоклавирајте на 121 °C 20 минути пред инокулацијата.Сеактивните и планктонските клетки беа избројани под светлосен микроскоп со помош на хемоцитометар со зголемување од 400 пати.Почетната концентрација на клетките на планктонската P. aeruginosa веднаш по инокулацијата беше приближно 106 клетки/mL.
Електрохемиските тестови беа спроведени во класична стаклена ќелија со три електроди со среден волумен од 500 ml.Платински лим и заситена каломел електрода (SCE) беа поврзани со реакторот преку капиларот Лугин исполнет со мост со сол и служеа како контра и референтни електроди, соодветно.За да се создаде работната електрода, бакарна жица обложена со гума беше прикачена на секој примерок и обложена со епоксид, оставајќи околу 1 cm2 површина од едната страна за работната електрода.За време на електрохемиските мерења, примероците беа ставени во медиумот 2216E и се чуваа на константна температура на инкубација (37°C) во водена бања.OCP, LPR, EIS и податоците за потенцијалната динамичка поларизација беа измерени со помош на потенциостат Autolab (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., САД).Тестовите на LPR беа снимени со брзина на скенирање од 0,125 mV s-1 во опсегот -5 и 5 mV и Eocp со брзина на земање примероци од 1 Hz.EIS беше изведена при стабилна состојба Eocp со користење на применета напон од 5 mV со синусоид во фреквентен опсег од 0,01 до 10.000 Hz.Пред потенцијалното чистење, електродите беа во режим на отворено коло додека не се постигне стабилен потенцијал за слободна корозија од 42.Со.Секој тест беше повторен три пати со и без Pseudomonas aeruginosa.
Примероците за металографска анализа беа механички полирани со 2000 грита влажна SiC хартија, а потоа полирани со 0,05 μm прашкаста кашеста маса Al2O3 за оптичко набљудување.Металографската анализа е направена со помош на оптички микроскоп.Примерокот беше гравиран со 10 wt% раствор на калиум хидроксид43.
По инкубацијата, измијте 3 пати со физиолошки раствор со фосфат пуфер (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) и потоа фиксирајте со 2,5% (v/v) глутаралдехид 10 часа за да се фиксира биофилмот.Последователна дехидрација со етанол во чекорна серија (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% и 100% по волумен) пред сушење на воздух.Конечно, златен филм беше распрскан на површината на примерокот за да обезбеди спроводливост за набљудување на SEM44.Сликите на SEM се фокусирани на локацијата со најпознатите клетки на P. aeruginosa на површината на секој примерок.Анализата на EMF беше спроведена за да се детектираат хемиски елементи.За мерење на длабочината на јамата, се користеше Zeiss конфокален ласерски микроскоп за скенирање (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Германија).За да се набљудуваат корозивни јами под биофилмот, првобитниот примерок беше исчистен според кинескиот национален стандард (CNS) GB/T4334.4-2000 за да се отстранат производите од корозија и биофилмот од површината на примерокот за тестирање.
Рендгенска фотоелектронска спектроскопија (XPS, ESCALAB250 Surface Analysis System, Thermo VG, САД) анализа со помош на монохроматски извор на Х-зраци (линија Al Kα со енергија од 1500 eV и моќност од 150 W) во широк опсег на енергии на врзување 0 под стандардните услови од –1350 eV.Снимајте спектри со висока резолуција користејќи енергија на премин од 50 eV и големина на чекор од 0,2 eV.
Отстранете ја инкубираната мостра и нежно измијте ја со PBS (pH 7,4 ± 0,2) за 15 s45.За да се набљудува бактериската одржливост на биофилмот на примерокот, биофилмот беше обоен со употреба на комплетот за одржливост на бактерии LIVE/DEAD BacLight (Invitrogen, Eugene, OR, USA).Комплетот содржи две флуоресцентни бои: SYTO-9 зелена флуоресцентна боја и пропидиум јодид (PI) црвена флуоресцентна боја.Во CLSM, флуоресцентните зелени и црвени точки претставуваат живи и мртви клетки, соодветно.За боење, инкубирајте 1 ml од смесата што содржи 3 µl SYTO-9 и 3 µl PI раствор на собна температура (23°C) во темница 20 минути.После тоа, обоените примероци беа забележани на две бранови должини (488 nm за живи клетки и 559 nm за мртви клетки) со помош на апарат Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Јапонија).Измерете ја дебелината на биофилмот во режим на 3-D скенирање.
Како да се цитира овој напис: Li, H. et al.Ефект на морскиот биофилм Pseudomonas aeruginosa врз микробната корозија на 2707 супер дуплекс нерѓосувачки челик.науката.Куќа 6, 20190 година;doi:10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Напукнување на корозија од стрес на дуплекс нерѓосувачки челик LDX 2101 во раствори на хлорид во присуство на тиосулфат.корозија.науката.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS and Park, YS Ефект на термичка обработка на растворот и азот во заштитниот гас врз отпорноста на корозија на дупчиња кај супер дуплексните завари од нерѓосувачки челик.корозија.науката.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. Хемиска компаративна студија за микробиолошки и електрохемиски дупчиња во нерѓосувачки челик 316L.корозија.науката.45, 2577-2595 (2003).
Luo H., Dong KF, Li HG и Xiao K. Електрохемиско однесување на 2205 дуплекс нерѓосувачки челик во алкални раствори при различни pH вредности во присуство на хлорид.електрохемија.Весник.64, 211-220 (2012).
Време на објавување: јануари-09-2023 година