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En ambientes de agua dulce, a menudo se observa corrosión acelerada de aceros al carbono e inoxidables. Aquí se realizó un estudio de buceo en tanques de agua dulce de 22 meses utilizando nueve grados de acero. Se observó corrosión acelerada en aceros al carbono y cromo y hierro fundido, mientras que en acero inoxidable no se observó corrosión visible incluso después de 22 meses. Un análisis de la comunidad microbiana mostró que durante la corrosión general, las bacterias oxidantes de Fe(II) se enriquecieron en la etapa temprana de la corrosión, las bacterias reductoras de Fe(III), en la etapa de desarrollo de la corrosión, y las bacterias reductoras de sulfato, en la etapa de corrosión. etapa en la etapa final de la corrosión del producto. Por el contrario, las bacterias Beggiatocaea fueron especialmente numerosas en acero con 9% Cr sometido a corrosión localizada. Estas composiciones de las comunidades microbianas también difirieron de las de las muestras de agua y sedimento de fondo. Por lo tanto, a medida que progresa la corrosión, la comunidad microbiana experimenta cambios drásticos, y el metabolismo energético microbiano dependiente del hierro crea un entorno que puede enriquecer otros microorganismos.
Los metales pueden deteriorarse y corroerse debido a diversos factores ambientales físicos y químicos, como el pH, la temperatura y la concentración de iones. Las condiciones ácidas, las altas temperaturas y las concentraciones de cloruro afectan particularmente la corrosión de los metales1,2,3. Los microorganismos en entornos naturales y construidos a menudo influyen en el desgaste y la corrosión de los metales, un comportamiento expresado en la corrosión microbiana (MIC)4,5,6,7,8. La MIC se encuentra a menudo en entornos como tuberías interiores y tanques de almacenamiento, en grietas metálicas y en el suelo, donde aparece repentinamente y se desarrolla rápidamente. Por lo tanto, el monitoreo y la detección temprana de las MIC son muy difíciles, por lo que el análisis de MIC generalmente se realiza después de la corrosión. Se han reportado numerosos estudios de caso de MIC en los que se encontraron frecuentemente bacterias reductoras de sulfato (SRB) en productos de corrosión9,10,11,12,13. Sin embargo, sigue sin estar claro si las SRB contribuyen al inicio de la corrosión, ya que su detección se basa en el análisis posterior a la corrosión.
Recientemente, además de las bacterias oxidantes de yodo21, se han reportado varios microorganismos degradadores de hierro, como las bacterias SRB degradadoras de hierro14, metanógenos15,16,17, bacterias reductoras de nitrato18, bacterias oxidantes de hierro19 y acetógenos20. Bajo condiciones de laboratorio anaeróbicas o microaeróbicas, la mayoría de ellos corroen el hierro de valencia cero y el acero al carbono. Además, sus mecanismos de corrosión sugieren que los metanógenos corrosivos del hierro y las SRB promueven la corrosión al cosechar electrones del hierro de valencia nula usando hidrogenasas extracelulares y citocromos multihemo, respectivamente22,23. Las MIC se dividen en dos tipos: (i) MIC química (CMIC), que es corrosión indirecta por especies producidas microbianamente, y (ii) MIC eléctrica (EMIC), que es corrosión directa por agotamiento de electrones del metal24. La EMIC facilitada por la transferencia de electrones extracelular (EET) es de gran interés porque los microorganismos con propiedades EET causan una corrosión más rápida que los microorganismos sin EET. Mientras que la respuesta limitante de la velocidad de la CMIC en condiciones anaeróbicas es la producción de H₂ mediante la reducción de protones (H+), la EMIC procede a través del metabolismo de EET, que es independiente de la producción de H₂. El mecanismo de EET en varios microorganismos está relacionado con el rendimiento del combustible celular microbiano y la electrobiosíntesis25,26,27,28,29. Debido a que las condiciones de cultivo para estos microorganismos corrosivos difieren de las del entorno natural, no está claro si estos procesos de corrosión microbiana observados reflejan la corrosión en la práctica. Por lo tanto, es difícil observar el mecanismo de MIC inducido por estos microorganismos corrosivos en el entorno natural.
El desarrollo de la tecnología de secuenciación de ADN ha facilitado el estudio de los detalles de las comunidades microbianas en entornos naturales y artificiales; por ejemplo, el perfil microbiano basado en la secuencia del gen ARNr 16S mediante secuenciadores de nueva generación se ha utilizado en el campo de la ecología microbiana30,31,32. Se han publicado numerosos estudios de MIC que han detallado las comunidades microbianas en entornos terrestres y marinos13,33,34,35,36. Además de SRB, también se ha informado del enriquecimiento en bacterias oxidantes de Fe(II) (FeOB) y nitrificantes en muestras de corrosión, p. ej. FeOB, como Gallionella spp. y Dechloromonas spp., y bacterias nitrificantes, como Nitrospira. spp., en aceros al carbono y al cobre en medios de suelo33. De manera similar, en el entorno marino, se ha observado una rápida colonización de bacterias oxidantes de hierro pertenecientes a las clases Zetaproteobacteria y Betaproteobacteria durante varias semanas en acero al carbono 36. Estos datos indican la contribución de estos microorganismos a la corrosión. Sin embargo, en muchos estudios, la duración y los grupos experimentales son limitados, y se conoce poco sobre la dinámica de las comunidades microbianas durante la corrosión.
En este estudio, investigamos las CMI del acero al carbono, el acero al cromo, el acero inoxidable y el hierro fundido mediante estudios de inmersión en un ambiente aeróbico de agua dulce con un historial de eventos de CMI. Se tomaron muestras a los 1, 3, 6, 14 y 22 meses y se estudió la velocidad de corrosión de cada metal y componente microbiano. Nuestros resultados proporcionan información sobre la dinámica a largo plazo de las comunidades microbianas durante la corrosión.
Como se muestra en la Tabla 1, en este estudio se utilizaron nueve metales. Se sumergieron diez muestras de cada material en una piscina de agua dulce. La calidad del agua de proceso es la siguiente: 30 ppm de Cl⁻, 20 mS m⁻, 20 ppm de Ca₂+, 20 ppm de SiO₂, turbidez de 1 ppm y pH de 7,4. La concentración de oxígeno disuelto (OD) en la parte inferior de la escala de muestreo fue de aproximadamente 8,2 ppm y la temperatura del agua osciló entre 9 y 23 °C estacionalmente.
Como se muestra en la Figura 1, después de 1 mes de inmersión en ambientes de hierro fundido ASTM A283, ASTM A109 Condición #4/5, ASTM A179 y ASTM A395, se observaron productos de corrosión marrón en la superficie del acero al carbono en forma de corrosión generalizada. La pérdida de peso de estas muestras aumentó con el tiempo (Tabla Suplementaria 1) y la tasa de corrosión fue de 0,13–0,16 mm por año (Fig. 2). De manera similar, se ha observado corrosión general en aceros con bajo contenido de Cr (1% y 2,25%) con una tasa de corrosión de aproximadamente 0,13 mm/año (Figuras 1 y 2). Por el contrario, el acero con 9% de Cr exhibe corrosión localizada que ocurre en los espacios formados por las juntas. La tasa de corrosión de esta muestra es de aproximadamente 0,02 mm/año, que es significativamente menor que la del acero con corrosión general. Por el contrario, los aceros inoxidables tipo 304 y 316 no muestran corrosión visible, con tasas de corrosión estimadas de <0,001 mm y−1. Por el contrario, los aceros inoxidables tipo 304 y 316 no muestran corrosión visible, con tasas de aceleración estimadas de <0,001 mm y−1. Los tipos nerviosos 304 y 316 no muestran ninguna corrosión, antes de que esto suceda. <0,001 mm/god. Por el contrario, los aceros inoxidables tipos 304 y 316 no muestran corrosión visible, con una tasa de corrosión estimada de <0,001 mm/año.0,001 mm y-1.0,001 mm y-1. Las puntas nerviosas 304 y -316 no permiten una corrosión excesiva con una corrosión de <0,001 mm/god. Por el contrario, los aceros inoxidables tipo 304 y -316 no mostraron corrosión visible con una tasa de corrosión de diseño de <0,001 mm/año.
Se muestran imágenes macroscópicas de cada muestra (alto 50 mm × ancho 20 mm) antes y después de la desincrustación. 1 metro, 1 mes; 3 metros, 3 meses; 6 metros, 6 meses; 14 metros, 14 meses; 22 metros, 22 meses; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condición 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, acero 1% Cr; acero 3C, acero 2,25% Cr; acero 9C, acero 9% Cr; S6, acero inoxidable 316; S8, acero inoxidable tipo 304.
La velocidad de corrosión se calculó mediante la pérdida de peso y el tiempo de inmersión. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, endurecido 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, acero 1% Cr, 3C, acero 2,25% Cr, 9C, acero 9% Cr, S6, acero inoxidable tipo 316; S8, acero inoxidable tipo 304.
En la fig. 1 también se muestra que los productos de corrosión del acero al carbono, acero bajo en Cr y hierro fundido se desarrollan aún más después de la inmersión durante 3 meses. La tasa de corrosión general disminuyó gradualmente a 0,07 ~ 0,08 mm/año después de 22 meses (Figura 2). Además, la tasa de corrosión del acero al 2,25% de Cr fue ligeramente inferior a la de otras muestras corroídas, lo que indica que el Cr puede inhibir la corrosión. Además de la corrosión general, según ASTM A179, se observó corrosión localizada después de 22 meses con una profundidad de corrosión de aproximadamente 700 µm (Fig. 3). La tasa de corrosión local, calculada utilizando la profundidad de corrosión y el tiempo de inmersión, es de 0,38 mm/año, que es aproximadamente 5 veces más rápida que la corrosión general. La tasa de corrosión de la aleación ASTM A395 puede subestimarse ya que los productos de corrosión no eliminan completamente la incrustación después de 14 o 22 meses de inmersión en agua. Sin embargo, la diferencia debería ser mínima. Además, se observaron muchas picaduras pequeñas en el acero corroído con bajo contenido de cromo.
Imagen completa (escala: 10 mm) y corrosión localizada (escala: 500 µm) de acero ASTM A179 y 9% Cr a la máxima profundidad, obtenida con un microscopio láser 3D. Los círculos rojos en la imagen completa indican la corrosión localizada medida. La Figura 1 muestra una vista completa del acero 9% Cr desde el reverso.
Como se muestra en la figura 2, en el acero con 9 % de Cr, no se observó corrosión en un periodo de 3 a 14 meses, y la tasa de corrosión fue prácticamente nula. Sin embargo, se observó corrosión localizada a los 22 meses (figura 3), con una tasa de corrosión de 0,04 mm/año calculada mediante pérdida de peso. La profundidad máxima de corrosión localizada es de 1260 µm y la tasa de corrosión localizada, estimada mediante la profundidad de corrosión y el tiempo de inmersión (22 meses), es de 0,68 mm/año. Dado que se desconoce el punto exacto de inicio de la corrosión, la tasa de corrosión podría ser mayor.
En cambio, no se observó corrosión visible en el acero inoxidable, incluso después de 22 meses de inmersión. Si bien se observaron algunas partículas marrones en la superficie antes de la desincrustación (Fig. 1), estas estaban débilmente adheridas y no eran productos de corrosión. Dado que el metal reaparece en la superficie del acero inoxidable después de eliminar la incrustación, la tasa de corrosión es prácticamente nula.
Se realizó la secuenciación de amplicones para comprender las diferencias y la dinámica de las comunidades microbianas a lo largo del tiempo en productos de corrosión y biopelículas sobre superficies metálicas, agua y sedimentos. Se recibieron un total de 4.160.012 lecturas, con un rango de 31.328 a 124.183 lecturas.
Los índices de Shannon de las muestras de agua tomadas de tomas de agua y estanques oscilaron entre 5,47 y 7,45 (Fig. 4a). Dado que el agua de río regenerada se utiliza como agua industrial, la comunidad microbiana puede variar estacionalmente. En cambio, el índice de Shannon de las muestras de sedimentos de fondo fue de aproximadamente 9, significativamente mayor que el de las muestras de agua. De igual manera, las muestras de agua presentaron índices Chao1 calculados y unidades taxonómicas operativas (UTO) observadas más bajos que las muestras de sedimentos (Fig. 4b, c). Estas diferencias son estadísticamente significativas (prueba de Tukey-Kramer; valores p < 0,01, Fig. 4d), lo que indica que las comunidades microbianas en las muestras de sedimento son más complejas que las de las muestras de agua. Estas diferencias son estadísticamente significativas (prueba de Tukey-Kramer; valores p < 0,01, Fig. 4d), lo que indica que las comunidades microbianas en las muestras de sedimento son más complejas que las de las muestras de agua. Эти различия статистически значимы (критерий Тьюки-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), что указывает на то, что микробные сообщества в образцах донных отложений более сложны, чем в образцах воды. Estas diferencias son estadísticamente significativas (prueba de Tukey-Kramer; valores p < 0,01, Fig. 4d), lo que indica que las comunidades microbianas en muestras de sedimentos son más complejas que en muestras de agua.这些差异具有统计学意义（Tukey-Kramer 检验；p 值< 0.01，图4d），表明沉积物样本中的微生物群落比水样中的微生物群落更复杂.这些 差异 具有 统计学 （tukey-kramer 检验 ； p 值 <0.01 ， 图 4d） 表明 沉积物样本 中 的 微生物 中中 的 群落更。。。。。。。。。。 Эти различия были статистически значимыми (критерий Тьюки-Крамера; p-значение <0,01, рис. 4d), что позволяет предположить, qué microbios сообщества в образцах донных отложений были более сложными, чем в образцах воды. Estas diferencias fueron estadísticamente significativas (prueba de Tukey-Kramer; valor p <0,01, Fig. 4d), lo que sugiere que las comunidades microbianas en las muestras de sedimentos eran más complejas que en las muestras de agua.Dado que el agua de la cuenca de desbordamiento se renueva constantemente y los sedimentos se depositan en el fondo de la cuenca sin perturbaciones mecánicas, esta diferencia en la diversidad microbiana debería reflejar el ecosistema de la cuenca.
a Índice de Shannon, b Unidad taxonómica operacional observada (OTU), y c Índice de captación Chao1 (n=6) y cuenca (n=5) Agua, sedimento (n=3), ASTM A283 (S: n=5), ASTM A109 Temple #4/5 (SP: n=5), ASTM A179 (B: n=5), ASTM A395 (FC: n=5), 1% (1 C: n=5), 2,25% (3 C: n = 5) y 9% (9 C: n = 5) Aceros al Cr, así como aceros inoxidables tipo 316 (S6: n = 5) y -304 (S8: n = 5) se muestran como gráficos en forma de caja y de bigotes. d Valores p para los índices de Shannon y Chao1 obtenidos usando ANOVA y pruebas de comparación múltiple de Tukey-Kramer. Los fondos rojos representan pares con valores p < 0,05. Los fondos rojos representan pares con valores p < 0,05. Красные фоны представляют пары со значениями p <0,05. Los fondos rojos representan pares con valores p < 0,05.红色背景代表p 值< 0,05 的对.红色背景代表p 值< 0,05 的对. Красные фоны представляют пары с p-значениями <0,05. Los fondos rojos representan pares con valores p < 0,05.La línea en el medio del cuadro, la parte superior e inferior del cuadro y los bigotes representan la mediana, los percentiles 25 y 75, y los valores mínimo y máximo, respectivamente.
Los índices de Shannon para el acero al carbono, el acero con bajo contenido de cromo y el hierro fundido fueron similares a los de las muestras de agua (Fig. 4a). Por el contrario, los índices de Shannon de las muestras de acero inoxidable son significativamente más altos que los de los aceros corroídos (valores p < 0,05, Fig. 4d) y similares a los de los sedimentos. Por el contrario, los índices de Shannon de las muestras de acero inoxidable son significativamente más altos que los de los aceros corroídos (valores p < 0,05, Fig. 4d) y similares a los de los sedimentos. Напротив, индексы Шеннона образцов из нержавеющей стали значительно выше, чем у корродированных сталей (значения p <0,05, рис.4d), y аналогичны индексам отложений. Por el contrario, los índices de Shannon de las muestras de acero inoxidable son significativamente más altos que los de los aceros corroídos (valores p < 0,05, Fig. 4d) y son similares a los índices de depósito.相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0,05，4d），与沉积物相似。相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图4d），与沉积物〸 Напротив, индекс Шеннона образцов из нержавеющей стали был значительно выше, чем у корродированной стали (значение p <0,05, рис. 4d), как и у otlozheniy. Por el contrario, el índice de Shannon de las muestras de acero inoxidable fue significativamente mayor que el del acero corroído (valor p < 0,05, Fig. 4d), al igual que el depósito.En cambio, el índice de Shannon para aceros con 9% de Cr osciló entre 6,95 y 9,65. Estos valores fueron mucho más altos en las muestras no corroídas a los 1 y 3 meses que en las corroídas a los 6, 14 y 22 meses (Fig. 4a). Además, los índices Chao1 y las OTU observadas de los aceros al 9% Cr son más altos que los de las muestras corroídas y de agua y más bajos que los de las muestras no corroídas y de sedimentos (Fig. 4b, c), y las diferencias son estadísticamente significativas (valores p < 0,01, Fig. 4d). Además, los índices Chao1 y las OTU observadas de los aceros al 9% Cr son superiores a los de las muestras corroídas y de agua e inferiores a los de las muestras no corroídas y de sedimentos (Fig. 4b, c), y las diferencias son estadísticamente significativas (valores p < 0,01, Fig. 4d).Además, el Chao1 y el OTU observado de los aceros con 9% Cr son superiores a los de las muestras corroídas y acuosas y inferiores a los de las muestras no corroídas y sedimentarias (Fig. 4b, c), y las diferencias son estadísticamente significativas.(p-значения <0,01, рис. 4d). (valores p < 0,01, Fig. 4d).此外，9% Cr 钢的Chao1 指数和观察到的OTU高于腐蚀样品和水样，低于未腐蚀样品和沉积物样品（图4b，c），差异具有统计学意义（p 值< 0,01,4d）。此外 ， 9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 的 rtu 高于 腐蚀 样品 水样 ， 低于 腐蚀 样品 和 沉积物（图 图 4b ， c） 差异 统计学 意义 （p 值 <0.01 图 图 图 图 图 图 图 图 ， ， ， ， ， ， ， ， ， , 4d）。 Además, los índices Chao1 y OTU están incluidos en los adaptadores 9 % Cr para todas las estaciones, que se encuentran en los condensadores y en el agua, y ниже, чем у некорродированных и осадочных образцов (рис. 4b,c), а разница была статистически значимой (p- значение < 0,01, рис. 4г). Además, el índice Chao1 y el OTU observado del acero al 9% Cr fueron superiores a los de las muestras corroídas y acuosas y inferiores a los de las muestras no corroídas y sedimentarias (Fig. 4b,c), y la diferencia fue estadísticamente significativa (valor p < 0,01, Fig. 4d).Estos resultados indican que la diversidad microbiana en los productos de corrosión es menor que en las biopelículas de metales no corroídos.
La figura 5a muestra un gráfico de Análisis de Coordenadas Principales (PCoA) basado en la distancia no ponderada de UniFrac para todas las muestras, con tres grupos principales observados. Las comunidades microbianas en las muestras de agua fueron significativamente diferentes de las demás. Las comunidades microbianas en los sedimentos también incluyeron comunidades de acero inoxidable, mientras que estas se encontraban ampliamente distribuidas en las muestras de corrosión. Por el contrario, el mapa de acero con 9% de Cr se divide en grupos corroídos y no corroídos. En consecuencia, las comunidades microbianas en superficies metálicas y productos de corrosión son significativamente diferentes de las del agua.
Gráfica de análisis de coordenadas principales (PCoA) basada en distancias UniFrac no ponderadas en todas las muestras (a), agua (b) y metales (c). Los círculos resaltan cada grupo. Las trayectorias se representan mediante líneas que conectan los períodos de muestreo en serie. 1 metro, 1 mes; 3 metros, 3 meses; 6 metros, 6 meses; 14 metros, 14 meses; 22 metros, 22 meses; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condición 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, acero al 1 % de Cr; 3C, acero al 2,25 % de Cr; 9C, acero al 9 % de Cr; S6, acero inoxidable 316; S8, acero inoxidable tipo 304.
Al ordenar cronológicamente, las gráficas de PCoA de las muestras de agua se dispusieron en forma circular (Fig. 5b). Esta transición cíclica podría reflejar cambios estacionales.
Además, solo se observaron dos grupos (corroídos y no corroídos) en las gráficas de PCoA de muestras metálicas, donde (con la excepción del acero al cromo del 9%) también se observó un cambio en la comunidad microbiana de 1 a 22 meses (Fig. 5c). Además, dado que las transiciones en las muestras corroídas fueron mayores que en las no corroídas, hubo una correlación entre los cambios en las comunidades microbianas y la progresión de la corrosión. En muestras de acero con 9% de Cr, se revelaron dos tipos de comunidades microbianas: puntos a 1 y 6 meses, ubicados cerca del acero inoxidable, y otros (3, 14 y 22 meses), ubicados en puntos cercanos al acero corroído. 1 mes y los cupones utilizados para la extracción de ADN a los 6 meses no se corroyeron, mientras que los cupones a los 3, 14 y 22 meses se corroyeron (Figura complementaria 1). Por lo tanto, las comunidades microbianas en las muestras corroídas difirieron de las del agua, sedimento y muestras no corroídas, y cambiaron a medida que progresaba la corrosión.
Los principales tipos de comunidades microbianas observadas en muestras de agua fueron Proteobacteria (30,1–73,5%), Bacteroidetes (6,3–48,6%), Planctomycetota (0,4–19,6%) y Actinobacteria (0–17,7%), su abundancia relativa varió de muestra a muestra (Fig. 6), por ejemplo, la abundancia relativa de Bacteroidetes en agua de estanque fue mayor que en agua abstracta. Esta diferencia puede estar influenciada por el tiempo de residencia del agua en el tanque de desbordamiento. Estos tipos también se observaron en muestras de sedimento de fondo, pero su abundancia relativa difirió significativamente de la de las muestras de agua. Además, el contenido relativo de Acidobacteriota (8,7–13,0%), Chloroflexi (8,1–10,2%), Nitrospirota (4,2–4,4%) y Desulfobacterota (1,5–4,4%) %) fue mayor que en las muestras de agua. Dado que casi todas las especies de Desulfobacterota son SRB37, el ambiente en el sedimento debe ser anaeróbico. Aunque Desulfobacterota puede influir en la corrosión, el riesgo debería ser extremadamente bajo porque su abundancia relativa en el agua de la piscina es <0,04%. Aunque Desulfobacterota puede influir en la corrosión, el riesgo debería ser extremadamente bajo porque su abundancia relativa en el agua de la piscina es <0,04%. Хотя Desulfobacterota, возможно, влияют на корозию, риск должен быть чрезвычайно низким, поскольку их относительное содержание в воде бассейна sostiene <0,04%. Aunque Desulfobacterota puede tener un efecto sobre la corrosión, el riesgo debería ser extremadamente bajo ya que su abundancia relativa en el agua de la piscina es <0,04%.<0,04%。 <0,04%。 El consejo caliente Desulfobacillus puede provocar corrosión, riesgo de que se produzcan daños en la sangre, o que se produzcan daños en el agua. бассейна sostiene <0,04%. Aunque el tipo Desulfobacillus puede influir en la corrosión, el riesgo debería ser extremadamente bajo ya que su abundancia relativa en el agua de la piscina es <0,04%.
RW y Aire representan muestras de agua de la toma y la cuenca, respectivamente. Los sedimentos C, E y O son muestras de sedimento tomadas del centro del fondo de la cuenca, así como de los lados este y oeste. 1 metro, 1 mes; 3 metros, 3 meses; 6 metros, 6 meses; 14 metros, 14 meses; 22 metros, 22 meses; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condición 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, acero al 1 % de cromo; 3C, acero al 2,25 % de cromo; 9C, acero al 9 % de cromo; S6, acero inoxidable 316; S8, acero inoxidable tipo 304.
A nivel de género, se observó una proporción ligeramente mayor (6-19%) de bacterias no clasificadas pertenecientes a la familia Trichomonadaceae, así como Neosphingosine, Pseudomonas y Flavobacterium, en todas las estaciones. Como componentes principales menores, sus participaciones varían (Fig. 1). . 7a y b). En los afluentes, la abundancia relativa de Flavobacterium, Pseudovibrio y Rhodoferrobacter fue mayor solo en invierno. De igual manera, se observó un mayor contenido de Pseudovibrio y Flavobacterium en el agua invernal de la cuenca. Por lo tanto, las comunidades microbianas en las muestras de agua variaron según la estación, pero no experimentaron cambios drásticos durante el período de estudio.
a Agua de admisión, b Agua de piscina, c ASTM A283, d ASTM A109 temperatura #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2,25% Cr, y i 9% Cr acero, j Tipo-316 y acero inoxidable K-304.
Las proteobacterias fueron los constituyentes principales en todas las muestras, pero su abundancia relativa en las muestras corroídas disminuyó a medida que avanzaba la corrosión (Fig. 6). En las muestras ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 y 1% y 2,25% Cr, la abundancia relativa de proteobacterias disminuyó del 89,1%, 85,9%, 89,6%, 79,5%, 84,8% y 83,8% a 43,3%, 52,2%, 50,0%, 41,9%, 33,8% y 31,3%, respectivamente. Por el contrario, las abundancias relativas de Desulfobacterota aumentan gradualmente de <0,1% a 12,5–45,9% con la progresión de la corrosión. Por el contrario, las abundancias relativas de Desulfobacterota aumentan gradualmente de <0,1% a 12,5–45,9% con la progresión de la corrosión. Напротив, относительное содержание Desulfobacterota постепенно увеличивается с <0,1% to 12,5–45,9% по мере развития корозии. Por el contrario, la abundancia relativa de Desulfobacterota aumenta gradualmente de <0,1% a 12,5–45,9% a medida que avanza la corrosión.相反，随着腐蚀的进展，脱硫杆菌的相对丰度从<0.1% 逐渐增加到12.5-45.9%。相反，随着腐蚀的进展，脱硫杆菌的相对丰度从<0.1% Напротив, относительная численность Desulfobacillus постепенно увеличивалась с <0,1% to 12,5–45,9% помере развития корозии. Por el contrario, la abundancia relativa de Desulfobacillus aumentó gradualmente de <0,1% a 12,5–45,9% a medida que avanzaba la corrosión.Así, a medida que avanzaba la corrosión, Proteobactereira fue sustituida por Desulfobacterota.
En contraste, las biopelículas en acero inoxidable no corroído contenían las mismas proporciones de diferentes bacterias: Proteobacteria (29,4-34,1%), Planctomycetota (11,7-18,8%), Nitrospirota (2,9-20,9%), Acidobacteriota (8,6-18,8%), Bacteroidota (3,1-9,2%) y Chloroflexi (2,1-8,8%). Se observó que la proporción de Nitrospirota en las muestras de acero inoxidable aumentó gradualmente (Fig. 6). Estas proporciones son similares a las de las muestras de sedimento, lo que corresponde al gráfico de PCoA que se muestra en la Fig. 5a.
En muestras de acero que contenían 9% Cr, se observaron dos tipos de comunidades microbianas: las comunidades microbianas de 1 mes y 6 meses fueron similares a las de las muestras de sedimento de fondo, mientras que la proporción de proteobacterias en las muestras de corrosión 3, 14 y 22 meses aumentó significativamente. Además, estas dos comunidades microbianas en las muestras de acero al 9% Cr correspondieron a grupos divididos en el gráfico PCoA que se muestra en la Fig. 5c.
A nivel de género, se observaron >2000 OTU que contenían bacterias y arqueas no asignadas. A nivel de género, se observaron >2000 OTU que contenían bacterias y arqueas no asignadas.A nivel de género, se han observado más de 2000 OTU que contienen bacterias y arqueas no identificadas.A nivel de género, se han observado más de 2000 OTU que contienen bacterias y arqueas no especificadas. Entre ellas, nos centramos en 10 OTU con una alta población en cada muestra. Esto abarca el 58,7-70,9 %, 48,7-63,3 %, 50,2-70,7 %, 50,8-71,5 %, 47,2-62,7 %, 38,4-64,7 %, 12,8-49,7 %, 17,5-46,8 % y 21,8-45,1 % en aceros ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, aceros al 1 %, 2,25 % y 9 % Cr, y aceros inoxidables tipo 316 y -304.
Se ha observado un contenido relativamente alto de monolitos declorados con propiedades oxidantes de Fe(II) en muestras de corrosión como ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 y aceros con 1% y 2,25% de Cr en la etapa temprana de corrosión (1 mes y 3 meses, Fig. 7c-h). La proporción de Dechloromonas disminuyó con el tiempo, lo que se correspondió con la disminución de Proteobacteria (Fig. 6). Además, las proporciones de Dechloromonas en las biopelículas de las muestras no corroídas son <1%. Además, las proporciones de Dechloromonas en las biopelículas de las muestras no corroídas son <1%. Además, las Decloromonas en biopléncas sin necesidad de tratamiento tienen una exposición <1%. Además, la proporción de Dechloromonas en biopelículas en muestras no corroídas es <1%.<1%.此外，未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例 < 1% Además, las Decloromonas en bioplenka no contienen concentraciones <1%. Además, la proporción de Dechloromonas en la biopelícula de muestras no corroídas fue <1%.Por lo tanto, entre los productos de corrosión, Dechloromonas se enriquece significativamente en una etapa temprana de la corrosión.
Por el contrario, en aceros ASTM A179, ASTM A109 templado #4/5, ASTM A179, ASTM A395 y aceros con 1% y 2,25% de Cr, la proporción de especies de Desulfovibrio SRB finalmente aumentó después de 14 y 22 meses (Fig. 7c–h). El desulfofibrión fue muy bajo o no se detectó en las primeras etapas de la corrosión, en muestras de agua (Fig. 7a, b) y en biopelículas no corroídas (Fig. 7j, j). Esto sugiere firmemente que Desulfovibrio prefiere el entorno de los productos de corrosión formados, aunque no afectan la corrosión en las primeras etapas de la corrosión.
Se encontraron bacterias reductoras de Fe(III) (BRR), como Geobacter y Geothrix, en productos de corrosión en las etapas intermedias (6 y 14 meses), pero la proporción en las etapas tardías (22 meses) es mayor en ellas. El comportamiento del género Sideroxydans, con propiedades de oxidación de Fe(II), fue similar (Fig. 7f), por lo que la proporción de FeOB, IRB y SRB solo fue mayor en las muestras corroídas. Esto sugiere firmemente que los cambios en estas comunidades microbianas están asociados con la progresión de la corrosión.
En acero con 9% Cr corroído después de 3, 14 y 22 meses, se observó una mayor proporción de miembros de la familia Beggiatoacea (8,5–19,6%), que puede exhibir propiedades oxidantes de azufre, y se observaron sideroxidantes (8,4– 13,7%) (Fig. 1). ). 7i) Además, Thiomonas, una bacteria oxidante de azufre (SOB), se encontró en números más altos (3,4% y 8,8%) a los 3 y 14 meses. Por el contrario, se observaron bacterias reductoras de nitrato Nitrospira (12,9%) en muestras no corroídas de 6 meses de antigüedad. También se observó una mayor proporción de Nitrospira en biopelículas sobre acero inoxidable después de la inmersión (Fig. 7j,k). Por lo tanto, las comunidades microbianas de aceros al 9% Cr no corroídos de 1 y 6 meses de antigüedad fueron similares a las de las biopelículas de acero inoxidable. Además, las comunidades microbianas del acero al 9% Cr corroído a los 3, 14 y 22 meses diferían de los productos de corrosión de los aceros al carbono y con bajo contenido de cromo y del hierro fundido.
El desarrollo de la corrosión suele ser más lento en agua dulce que en agua de mar, debido a que la concentración de iones de cloruro afecta la corrosión del metal. Sin embargo, algunos aceros inoxidables pueden corroerse en ambientes de agua dulce38,39. Además, inicialmente se sospechó de la presencia de MIC, ya que se había observado previamente material corroído en la piscina de agua dulce utilizada en este estudio. En estudios de inmersión a largo plazo, se observaron diversas formas de corrosión, tres tipos de comunidades microbianas y un cambio en las comunidades microbianas en los productos de corrosión.
El medio de agua dulce utilizado en este estudio es un tanque cerrado para agua técnica extraída de un río con una composición química relativamente estable y una variación estacional de la temperatura del agua que oscila entre 9 y 23 °C. Por lo tanto, las fluctuaciones estacionales de las comunidades microbianas en las muestras de agua pueden estar asociadas a los cambios de temperatura. Además, la comunidad microbiana en el agua de la poza fue algo diferente a la del agua de entrada (Fig. 5b). El agua de la poza se reemplaza constantemente debido al desbordamiento. En consecuencia, el OD se mantuvo en ~8,2 ppm incluso a profundidades intermedias entre la superficie de la cuenca y el fondo. Por el contrario, el entorno del sedimento debería ser anaeróbico, ya que se asienta y permanece en el fondo del embalse, y la flora microbiana que contiene (como la PCR) también debería ser diferente de la flora microbiana en el agua (Fig. 6). Dado que los cupones en la poza estaban más alejados de los sedimentos, solo se expusieron a agua dulce durante los estudios de inmersión en condiciones aeróbicas.
La corrosión general se produce en acero al carbono, acero con bajo contenido de cromo y hierro fundido en ambientes de agua dulce (Figura 1) debido a que estos materiales no son resistentes a la corrosión. Sin embargo, la tasa de corrosión (0,13 mm año-1) en condiciones abióticas de agua dulce fue mayor que en estudios previos40 (0,04 mm año-1) y comparable a la tasa de corrosión (0,02–0,76 mm año-1) en presencia de microorganismos 1). Similar a las condiciones de agua dulce40,41,42. Esta tasa de corrosión acelerada es característica del MIC.
Además, tras 22 meses de inmersión, se observó corrosión localizada en varios metales bajo los productos de corrosión (Fig. 3). En particular, la velocidad de corrosión localizada observada en la norma ASTM A179 es aproximadamente cinco veces más rápida que la corrosión general. Esta forma inusual de corrosión y velocidad acelerada también se ha observado en la corrosión del mismo objeto. Por lo tanto, la inmersión realizada en este estudio refleja la corrosión en la práctica.
Entre los metales estudiados, el acero al 9% Cr exhibió la corrosión más severa, con una profundidad de corrosión de >1,2 mm, lo que probablemente sea MIC debido a la corrosión acelerada y la forma anormal de corrosión. Entre los metales estudiados, el acero al 9% Cr exhibió la corrosión más severa, con una profundidad de corrosión de >1,2 mm, lo que probablemente sea MIC debido a la corrosión acelerada y la forma anormal de corrosión. Среди исследованных сталлов сталь с 9% Cr показала наиболее сильную корозию с глубиной корозии> 1,2 mm, что, вероятно, является МИК из-за ускоренной коррозии аномальной формы коррозии. Entre los metales examinados, el acero con 9% de Cr mostró la corrosión más severa con una profundidad de corrosión >1,2 mm, que probablemente es el MIC debido a la corrosión acelerada y una forma anormal de corrosión.在所研究的金属中，9% Cr 钢的腐蚀最为严重，腐蚀深度>1.2 mm, 由于加速腐蚀和异常腐蚀形式,很可能是MIC.9% Cr Среди исследованных металлов наиболее сильно кородировала сталь с 9% Cr, с глубиной коррозии >1,2 mmm, скорее всего, МИК из-за ускоренных и аномальных форм корозии. Entre los metales estudiados, el acero con 9% de Cr se corroyó más severamente, con una profundidad de corrosión de >1,2 mm, probablemente MIC debido a formas de corrosión aceleradas y anómalas.Debido a que el acero con 9% Cr se utiliza en aplicaciones de alta temperatura, su comportamiento frente a la corrosión se ha estudiado previamente43,44, pero no se ha informado previamente de ningún MIC para este metal. Como numerosos microorganismos, a excepción de los hipertermófilos, son inactivos en un entorno de alta temperatura (>100 °C), la MIC en acero al 9 % Cr puede ignorarse en tales casos. Como numerosos microorganismos, a excepción de los hipertermófilos, son inactivos en un entorno de alta temperatura (>100 °C), la MIC en acero al 9 % Cr puede ignorarse en tales casos. Поскольку многие микрооорганизмы, за исключением гипертермофилов, неактивны в высокотемпературной среде (>100 °С), МИК в стали с 9% Cr en таких случаях можно не учитывать. Dado que muchos microorganismos, con excepción de los hipertermófilos, son inactivos en un entorno de alta temperatura (>100 °C), la MIC en acero con 9 % de Cr puede ignorarse en tales casos.Temperatura de funcionamiento (>100 °C) Temperatura de funcionamiento 9% Cr 钢中的MIC。 9% Cr (>100 °C) Después de una gran cantidad de microorganismos, no se deben activar en condiciones de temperatura elevadas (>100 °С), MPK en acero con 9% Cr в данном случае можно не учитывать. Dado que muchos microorganismos, a excepción de los hipertermófilos, no muestran actividad en entornos de alta temperatura (>100 °C), la MIC en acero con 9% Cr puede ignorarse en este caso.Sin embargo, cuando se utiliza acero con 9% de Cr en un entorno de temperatura media, se deben tomar varias medidas para reducir el MIC.
Se observaron diversas comunidades microbianas y sus cambios en depósitos de material no corroído y en productos de corrosión en biopelículas en comparación con el agua, además de una corrosión acelerada (Fig. 5-7), lo que sugiere fuertemente que esta corrosión es un micrófono. Ramirez et al.13 informan una transición de 3 pasos (FeOB => SRB/IRB = > SOB) en un ecosistema microbiano marino durante 6 meses, en donde el sulfuro de hidrógeno producido por SRB enriquecido secundariamente puede finalmente contribuir al enriquecimiento de SOB. Ramirez et al.13 informan una transición de 3 pasos (FeOB => SRB/IRB => SOB) en un ecosistema microbiano marino durante 6 meses, cuando el sulfuro de hidrógeno producido por SRB enriquecido secundariamente puede finalmente contribuir al enriquecimiento de SOB. Ramirez et al.13 сообщают о трехэтапном переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) в морской микробной экосистеме в течение 6 месяцев, когда сероводород, образующийся при вторичном обогащении SRB, может, наконец, способствовать обогащению SOB. Ramirez et al.13 informan una transición de tres etapas (FeOB => SRB/IRB => SOB) en el ecosistema microbiano marino durante un período de 6 meses, donde el sulfuro de hidrógeno generado a partir del enriquecimiento secundario de SRB puede finalmente contribuir al enriquecimiento de SOB. Ramírez 等人13 报告了一个超过6 个月的海洋微生物生态系统中的三步转变(FeOB => SRB/IRB => SOB), 其中二次富集SRB 产生的硫化氢可能最终有助于SOB 的富集.Ramirez 等 人 13 报告 了 个 超过 超过 6 个 月 海洋 微生物 生态 系统 中 的 三 步 转变 转变转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB) ， 其中 次 富集 srb 产生硫化氢 可能 最终 有助于 sollozo 的富集。 Ramirez et al.13 сообщили о трехступенчатом переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) в морской микробной экосистеме в течение 6 месяцев, в котором сероводород, Si se selecciona una opción SRB, es posible que se utilice SOB. Ramirez et al.13 informaron una transición de tres pasos (FeOB => SRB/IRB => SOB) en el ecosistema microbiano marino durante un período de 6 meses, en el que el sulfuro de hidrógeno producido a partir del enriquecimiento secundario de SRB puede eventualmente contribuir al enriquecimiento de SOB.McBeth y Emerson36 informaron un enriquecimiento primario en FeOB. De manera similar, en este estudio se observa un enriquecimiento de FeOB durante la fase de corrosión temprana, pero los cambios microbianos con la progresión de la corrosión observados en los aceros al carbono y al 1% y 2,25% de Cr y el hierro fundido durante 22 meses son FeOB => IRB = > SRB (Figs. 7 y 8). De manera similar, en este estudio se observa un enriquecimiento de FeOB durante la fase de corrosión temprana, pero los cambios microbianos con la progresión de la corrosión observados en los aceros al carbono y al 1% y 2,25% de Cr y el hierro fundido durante 22 meses son FeOB => IRB => SRB (Figs. 7 y 8). Además, en estas instalaciones instaladas se incluye FeOB en varios estadios corrosivos, sin microbios. прогрессирования коррозии, наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 месяцев, представляют собой FeOB => IRB = > SRB (рис. 7 и 8). De manera similar, en este estudio se observa un enriquecimiento en FeOB en una etapa temprana de la corrosión, pero los cambios microbianos a medida que progresa la corrosión, observados en aceros al carbono y al 1% y 2,25% de Cr y hierro fundido durante 22 meses, son FeOB => IRB => SRB (Figuras 7 y 8).同样，在本研究中观察到早期腐蚀阶段FeOB 的富集，但在碳和1% 和2.25% Cr 钢以及超过22 FeOB => IRB => SRB（图7 和8）。同样 ， 在 本 研究 中 观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集 ， 但 碳 和 和 1% 和 2.25% Cr 钢 超过 22个 的 铸铁 中 到 的 微生物 腐蚀 的 进展 而 变化 FEOB => IRB => SRB（图7和8）。 Аналогичным образом, в этом исследовании наблюдалось обогащение FeOB на ранних стадиях коррозии, но микробиологические изменения, наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 месяцев, были FeOB => IRB => SRB (рис. 7 и 8). De manera similar, en este estudio se observó un enriquecimiento de FeOB en las primeras etapas de la corrosión, pero los cambios microbiológicos observados en aceros al carbono y al 1% y 2,25% de Cr y hierro fundido durante 22 meses fueron FeOB => IRB => SRB (Fig. 7 y 8).Las SRB pueden acumularse fácilmente en ambientes marinos debido a las altas concentraciones de iones sulfato, pero su enriquecimiento en ambientes de agua dulce se ve retrasado por las bajas concentraciones de iones sulfato. El enriquecimiento de SRB en agua marina se ha reportado con frecuencia10,12,45.
a Carbono orgánico y nitrógeno a través del metabolismo energético dependiente de Fe(II) óxido de hierro (células rojas [Dechloromonas sp.] y verdes [Sideroxydans sp.]) y bacterias reductoras de Fe(III) (células grises [Geothrix sp. y Geobacter sp.]) en una etapa temprana de corrosión, luego bacterias anaeróbicas reductoras de sulfato (SRP) y microorganismos heterotróficos enriquecen la etapa madura de corrosión al consumir la materia orgánica acumulada. b Cambios en las comunidades microbianas en metales resistentes a la corrosión. Las células violetas, azules, amarillas y blancas representan bacterias de las familias Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea y otras, respectivamente.
Con respecto a los cambios en la comunidad microbiana y el posible enriquecimiento de SRB, el FeOB es crítico en la etapa temprana de la corrosión, y las Dechloromonas pueden obtener su energía de crecimiento de la oxidación de Fe(II). Los microorganismos pueden sobrevivir en medios que contienen oligoelementos, pero no crecerán exponencialmente. Sin embargo, la piscina de inmersión utilizada en este estudio es un tanque de rebose, con una entrada de 20 m³/h, que suministra continuamente oligoelementos que contienen iones inorgánicos. En las etapas tempranas de la corrosión, se liberan iones ferrosos del acero al carbono y el hierro fundido, y las FeOB (como las Dechloromonas) los utilizan como fuente de energía. Las trazas de carbono, fosfato y nitrógeno necesarias para el crecimiento celular deben estar presentes en el agua de proceso en forma de sustancias orgánicas e inorgánicas. Por lo tanto, en este entorno de agua dulce, el FeOB se enriquece inicialmente en superficies metálicas como el acero al carbono y el hierro fundido. Posteriormente, las IRB pueden crecer y utilizar materia orgánica y óxidos de hierro como fuentes de energía y aceptores terminales de electrones, respectivamente. En productos de corrosión maduros, se deben crear condiciones anaeróbicas enriquecidas con nitrógeno debido al metabolismo de FeOB e IRB. Por lo tanto, la SRB puede crecer rápidamente y reemplazar a FeOB e IRB (Fig. 8a).
Recientemente, Tang et al. informaron sobre la corrosión del acero inoxidable por Geobacter ferroreducens en ambientes de agua dulce debido a la transferencia directa de electrones del hierro a los microbios46. Considerando la EMIC, la contribución de los microorganismos con propiedades EET es crítica. SRB, FeOB e IRB son las principales especies microbianas en los productos de corrosión en este estudio, que deberían tener características EET. Por lo tanto, estos microorganismos electroquímicamente activos pueden contribuir a la corrosión a través de EET, y la composición de su comunidad cambia bajo la influencia de varias especies iónicas a medida que se forman los productos de corrosión. Por el contrario, la comunidad microbiana en acero con 9% Cr difirió de otros aceros (Fig. 8b). Después de 14 meses, además del enriquecimiento con FeOB, también se enriquecieron microorganismos como Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea y Thiomonas (Fig. 7i). Este cambio es marcadamente diferente al de otros materiales corrosivos, como el acero al carbono, y puede verse influenciado por iones ricos en cromo disueltos durante la corrosión. Cabe destacar que Thiomonas posee propiedades oxidantes no solo del azufre, sino también del Fe(II), un sistema EET y tolerancia a metales pesados48,49. Pueden enriquecerse debido a la actividad oxidativa del Fe(II) y/o al consumo directo de electrones metálicos. En un estudio previo, se observó una abundancia relativamente alta de Beggiatoacea en biopelículas sobre Cu mediante un sistema de monitoreo discontinuo de biopelículas, lo que sugiere que estas bacterias podrían ser resistentes a metales tóxicos como el Cu y el Cr. Sin embargo, se desconoce la fuente de energía que Beggiatoacea necesita para crecer en este entorno.
Este estudio informa sobre los cambios en las comunidades microbianas durante la corrosión en ambientes de agua dulce. En el mismo ambiente, las comunidades microbianas difirieron según el tipo de metal. Además, nuestros resultados confirman la importancia del FeOB en las primeras etapas de la corrosión, ya que el metabolismo energético microbiano dependiente del hierro promueve la formación de un ambiente rico en nutrientes, favorecido por otros microorganismos como las SRB. Para reducir la CMI en ambientes de agua dulce, es necesario limitar el enriquecimiento con FeOB e IRB.
En este estudio se utilizaron nueve metales, que se procesaron en bloques de 50 × 20 × 1–5 mm (espesor para acero ASTM 395 y 1%, 2,25% y 9% Cr: 5 mm; espesor para ASTM A283 y ASTM A179: 3 mm). mm; ASTM A109 Temple 4/5 y Acero Inoxidable Tipo 304 y 316, espesor: 1 mm), con dos orificios de 4 mm. Los aceros al cromo se pulieron con papel de lija y los demás metales se pulieron con papel de lija de grano 600 antes de la inmersión. Todas las muestras se sonicaron con etanol al 99,5%, se secaron y se pesaron. Se utilizaron diez muestras de cada metal para el cálculo de la tasa de corrosión y el análisis del microbioma. Cada espécimen se fijó en forma de escalera con varillas de PTFE y espaciadores (φ 5 × 30 mm, Fig. Suplementaria 2).
La piscina tiene un volumen de 1100 metros cúbicos y una profundidad de aproximadamente 4 metros. El flujo de entrada de agua fue de 20 m3 h-1, el desbordamiento se liberó y la calidad del agua no fluctuó estacionalmente (Fig. Suplementaria 3). La escalera de muestra se baja sobre un cable de acero de 3 m suspendido en el medio del tanque. Se retiraron dos juegos de escaleras de la piscina a los 1, 3, 6, 14 y 22 meses. Las muestras de una escalera se utilizaron para medir la pérdida de peso y calcular las tasas de corrosión, mientras que las muestras de otra escalera se utilizaron para el análisis del microbioma. El oxígeno disuelto en el tanque de inmersión se midió cerca de la superficie y el fondo, así como en el medio, utilizando un sensor de oxígeno disuelto (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, EE. UU.).
Los productos de corrosión y las biopelículas de las muestras se eliminaron raspando con una espátula de plástico o frotando con un hisopo de algodón, y luego se limpiaron con etanol al 99,5 % en un baño ultrasónico. Posteriormente, las muestras se sumergieron en solución de Clark según la norma ASTM G1-0351. Todas las muestras se pesaron tras el secado. Calcule la velocidad de corrosión (mm/año) de cada muestra utilizando la siguiente fórmula:
donde K es una constante (8,76 × 104), T es el tiempo de exposición (h), A es el área superficial total (cm2), W es la pérdida de masa (g), D es la densidad (g cm–3).
Después de pesar las muestras, se obtuvieron imágenes en 3D de varias muestras utilizando un microscopio láser de medición 3D (LEXT OLS4000, Olympus, Tokio, Japón).