Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝર વર્ઝનનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેમાં મર્યાદિત CSS સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટેડ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો). તે દરમિયાન, સતત સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે સાઇટને સ્ટાઇલ અને JavaScript વિના રેન્ડર કરીશું.
ઘણા ઉદ્યોગોમાં માઇક્રોબાયલ કાટ (MIC) એક ગંભીર સમસ્યા છે, કારણ કે તે મોટા આર્થિક નુકસાન તરફ દોરી શકે છે. સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 2707 (2707 HDSS) નો ઉપયોગ દરિયાઈ વાતાવરણમાં તેના ઉત્તમ રાસાયણિક પ્રતિકારને કારણે થાય છે. જોકે, MIC સામે તેનો પ્રતિકાર પ્રાયોગિક રીતે દર્શાવવામાં આવ્યો નથી. આ અભ્યાસમાં દરિયાઈ એરોબિક બેક્ટેરિયમ સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસાને કારણે થતા MIC 2707 HDSS ના વર્તનની તપાસ કરવામાં આવી હતી. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે 2216E માધ્યમમાં સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બાયોફિલ્મની હાજરીમાં, કાટ સંભવિતતામાં સકારાત્મક ફેરફાર અને કાટ વર્તમાન ઘનતામાં વધારો થાય છે. એક્સ-રે ફોટોઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS) ના વિશ્લેષણમાં બાયોફિલ્મ હેઠળ નમૂનાની સપાટી પર Cr સામગ્રીમાં ઘટાડો જોવા મળ્યો. ખાડાઓના દ્રશ્ય વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે P. aeruginosa બાયોફિલ્મે 14 દિવસના ઇન્ક્યુબેશન દરમિયાન 0.69 µm ની મહત્તમ ખાડાની ઊંડાઈ ઉત્પન્ન કરી. જોકે આ નાનું છે, તે સૂચવે છે કે 2707 HDSS P. aeruginosa બાયોફિલ્મ્સના MIC થી સંપૂર્ણપણે રોગપ્રતિકારક નથી.
ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો અને કાટ પ્રતિકારના સંપૂર્ણ સંયોજનને કારણે ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ (DSS) વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે1,2. જો કે, સ્થાનિક પિટિંગ હજુ પણ થાય છે અને આ સ્ટીલની અખંડિતતાને અસર કરે છે3,4. DSS માઇક્રોબાયલ કાટ (MIC)5,6 માટે પ્રતિરોધક નથી. DSS માટે એપ્લિકેશનોની વિશાળ શ્રેણી હોવા છતાં, હજુ પણ એવા વાતાવરણ છે જ્યાં DSS નો કાટ પ્રતિકાર લાંબા ગાળાના ઉપયોગ માટે પૂરતો નથી. આનો અર્થ એ છે કે ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર સાથે વધુ ખર્ચાળ સામગ્રીની જરૂર છે. જીઓન એટ અલ7 એ શોધી કાઢ્યું કે સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ (SDSS) માં પણ કાટ પ્રતિકારની દ્રષ્ટિએ કેટલીક મર્યાદાઓ છે. તેથી, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર સાથે સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ (HDSS) જરૂરી છે. આનાથી અત્યંત મિશ્રિત HDSS નો વિકાસ થયો.
કાટ પ્રતિકાર DSS આલ્ફા અને ગામા તબક્કાઓના ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે અને બીજા તબક્કાની બાજુમાં Cr, Mo અને W પ્રદેશો 8, 9, 10 માં ક્ષીણ થાય છે. HDSS માં Cr, Mo અને N11 નું પ્રમાણ વધુ હોય છે, તેથી તેમાં ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર અને wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt. .%W) + 16% wt. N12 દ્વારા નક્કી કરાયેલ સમકક્ષ પિટિંગ પ્રતિકાર નંબર (PREN) નું ઉચ્ચ મૂલ્ય (45-50) છે. તેનો ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર આશરે 50% ફેરીટિક (α) અને 50% ઓસ્ટેનિટિક (γ) તબક્કાઓ ધરાવતી સંતુલિત રચના પર આધાર રાખે છે. HDSS માં વધુ સારા યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ક્લોરાઇડ કાટ માટે ઉચ્ચ પ્રતિકાર છે. સુધારેલ કાટ પ્રતિકાર દરિયાઈ વાતાવરણ જેવા વધુ આક્રમક ક્લોરાઇડ વાતાવરણમાં HDSS ના ઉપયોગને વિસ્તૃત કરે છે.
તેલ અને ગેસ અને પાણી ઉદ્યોગો જેવા ઘણા ઉદ્યોગોમાં MIC એક મોટી સમસ્યા છે14. તમામ કાટ નુકસાનમાં MIC 20% હિસ્સો ધરાવે છે15. MIC એક બાયોઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કાટ છે જે ઘણા વાતાવરણમાં જોઈ શકાય છે. ધાતુની સપાટી પર બનતી બાયોફિલ્મ્સ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર કરે છે, જેનાથી કાટ પ્રક્રિયા પર અસર પડે છે. એવું વ્યાપકપણે માનવામાં આવે છે કે MIC કાટ બાયોફિલ્મ્સને કારણે થાય છે. ઇલેક્ટ્રોજેનિક સુક્ષ્મસજીવો ધાતુઓને ખાઈ જાય છે જેથી તેઓ ટકી રહે તે માટે જરૂરી ઊર્જા મેળવી શકે17. તાજેતરના MIC અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે EET (એક્સ્ટ્રાસેલ્યુલર ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર) એ ઇલેક્ટ્રોજેનિક સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા પ્રેરિત MIC માં દર-મર્યાદિત પરિબળ છે. ઝાંગ એટ અલ. 18 એ દર્શાવ્યું છે કે ઇલેક્ટ્રોન મધ્યસ્થીઓ ડેસલ્ફોવિબ્રિઓ સેસિફિકન્સ કોષો અને 304 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનના સ્થાનાંતરણને વેગ આપે છે, જેના પરિણામે વધુ ગંભીર MIC હુમલો થાય છે. એનિંગ એટ અલ. 19 અને વેન્ઝલાફ એટ અલ. 20 એ દર્શાવ્યું છે કે કાટ લાગતા સલ્ફેટ-ઘટાડનારા બેક્ટેરિયા (SRBs) ની બાયોફિલ્મ્સ મેટલ સબસ્ટ્રેટમાંથી સીધા ઇલેક્ટ્રોનને શોષી શકે છે, જેના પરિણામે ગંભીર ખાડા થાય છે.
SRBs, આયર્ન-રિડ્યુસિંગ બેક્ટેરિયા (IRBs), વગેરે ધરાવતા માધ્યમોમાં DSS MIC પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોવાનું જાણીતું છે. 21. આ બેક્ટેરિયા બાયોફિલ્મ્સ 22,23 હેઠળ DSS ની સપાટી પર સ્થાનિક ખાડાનું કારણ બને છે. DSS થી વિપરીત, HDSS24 MIC સારી રીતે જાણીતું નથી.
સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા એ ગ્રામ-નેગેટિવ, ગતિશીલ, સળિયા આકારનું બેક્ટેરિયમ છે જે પ્રકૃતિમાં વ્યાપકપણે ફેલાયેલું છે25. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા દરિયાઈ વાતાવરણમાં એક મુખ્ય સૂક્ષ્મજીવાણુ જૂથ પણ છે, જેના કારણે MIC સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે. સ્યુડોમોનાસ કાટ પ્રક્રિયામાં સક્રિય રીતે સામેલ છે અને બાયોફિલ્મ રચના દરમિયાન તેને અગ્રણી કોલોનાઇઝર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. મહત એટ અલ. 28 અને યુઆન એટ અલ. 29 એ દર્શાવ્યું કે સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા જળચર વાતાવરણમાં હળવા સ્ટીલ અને એલોયના કાટ દરમાં વધારો કરે છે.
આ કાર્યનો મુખ્ય ઉદ્દેશ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ, સપાટી વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ અને કાટ ઉત્પાદન વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને દરિયાઈ એરોબિક બેક્ટેરિયમ સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા દ્વારા થતા MIC 2707 HDSS ના ગુણધર્મોની તપાસ કરવાનો હતો. MIC 2707 HDSS ના વર્તનનો અભ્યાસ કરવા માટે ઓપન સર્કિટ પોટેન્શિયલ (OCP), રેખીય ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર (LPR), ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઇમ્પિડન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (EIS) અને સંભવિત ગતિશીલ ધ્રુવીકરણ સહિત ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અભ્યાસો કરવામાં આવ્યા હતા. કાટ લાગેલી સપાટી પર રાસાયણિક તત્વો શોધવા માટે ઊર્જા વિખેરનાર સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક વિશ્લેષણ (EDS) હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. વધુમાં, સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા ધરાવતા દરિયાઈ વાતાવરણના પ્રભાવ હેઠળ ઓક્સાઇડ ફિલ્મ પેસિવેશનની સ્થિરતા નક્કી કરવા માટે એક્સ-રે ફોટોઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ખાડાઓની ઊંડાઈ કોન્ફોકલ લેસર સ્કેનીંગ માઇક્રોસ્કોપ (CLSM) હેઠળ માપવામાં આવી હતી.
કોષ્ટક 1 2707 HDSS ની રાસાયણિક રચના દર્શાવે છે. કોષ્ટક 2 દર્શાવે છે કે 2707 HDSS માં 650 MPa ની ઉપજ શક્તિ સાથે ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો છે. આકૃતિ 1 માં દ્રાવણ ગરમીથી સારવાર કરાયેલ 2707 HDSS નું ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર બતાવવામાં આવ્યું છે. લગભગ 50% ઓસ્ટેનાઇટ અને 50% ફેરાઇટ તબક્કાઓ ધરાવતા માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં, ગૌણ તબક્કાઓ વિના ઓસ્ટેનાઇટ અને ફેરાઇટ તબક્કાઓના વિસ્તૃત બેન્ડ દૃશ્યમાન છે.
આકૃતિ 2a માં 2216E એબાયોટિક માધ્યમમાં 2707 HDSS અને P. એરુગિનોસા બ્રોથ માટે 14 દિવસ માટે 37°C તાપમાને ઓપન સર્કિટ પોટેન્શિયલ (Eocp) વિરુદ્ધ એક્સપોઝર સમય દર્શાવે છે. તે દર્શાવે છે કે Eocp માં સૌથી મોટો અને સૌથી નોંધપાત્ર ફેરફાર પહેલા 24 કલાકમાં થાય છે. બંને કિસ્સાઓમાં Eocp મૂલ્યો 16 કલાકની આસપાસ -145 mV (SCE ની સરખામણીમાં) પર ટોચ પર પહોંચ્યા અને પછી તીવ્ર ઘટાડો થયો, જે અનુક્રમે એબાયોટિક નમૂના માટે -477 mV (SCE ની સરખામણીમાં) અને -236 mV (SCE ની સરખામણીમાં) સુધી પહોંચ્યા. અને P સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા કૂપન્સ). 24 કલાક પછી, P. aeruginosa માટે Eocp 2707 HDSS મૂલ્ય -228 mV (SCE ની તુલનામાં) પર પ્રમાણમાં સ્થિર હતું, જ્યારે બિન-જૈવિક નમૂનાઓ માટે અનુરૂપ મૂલ્ય આશરે -442 mV (SCE ની તુલનામાં) હતું. P. aeruginosa ની હાજરીમાં Eocp ઘણું ઓછું હતું.
૩૭ °C તાપમાને અજૈવિક માધ્યમ અને સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બ્રોથમાં ૨૭૦૭ HDSS નમૂનાઓનો ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અભ્યાસ:
(a) એક્સપોઝર સમયના કાર્ય તરીકે Eocp, (b) 14મા દિવસે ધ્રુવીકરણ વક્ર, (c) એક્સપોઝર સમયના કાર્ય તરીકે Rp, અને (d) એક્સપોઝર સમયના કાર્ય તરીકે icorr.
કોષ્ટક 3 14 દિવસના સમયગાળા દરમિયાન અજૈવિક અને સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા ઇનોક્યુલેટેડ મીડિયાના સંપર્કમાં આવેલા 2707 HDSS નમૂનાઓના ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કાટ પરિમાણો દર્શાવે છે. પ્રમાણભૂત પદ્ધતિઓ 30,31 અનુસાર કાટ વર્તમાન ઘનતા (icorr), કાટ સંભવિતતા (Ecorr) અને ટેફેલ ઢાળ (βα અને βc) આપતા આંતરછેદો મેળવવા માટે એનોડ અને કેથોડ વળાંકોના સ્પર્શકોને એક્સ્ટ્રાપોલેટેડ કરવામાં આવ્યા હતા.
આકૃતિ 2b માં બતાવ્યા પ્રમાણે, P. aeruginosa વળાંકમાં ઉપર તરફના ફેરફારને કારણે અજૈવિક વળાંકની તુલનામાં Ecorr માં વધારો થયો. icorr મૂલ્ય, જે કાટ દરના પ્રમાણસર છે, તે સ્યુડોમોનાસ aeruginosa નમૂનામાં 0.328 µA cm-2 સુધી વધ્યું, જે બિન-જૈવિક નમૂના (0.087 µA cm-2) કરતા ચાર ગણું વધારે છે.
LPR એ ઝડપી કાટ વિશ્લેષણ માટે એક ક્લાસિક બિન-વિનાશક ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિ છે. તેનો ઉપયોગ MIC32 નો અભ્યાસ કરવા માટે પણ કરવામાં આવ્યો છે. આકૃતિ 2c માં, ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર (Rp) ને એક્સપોઝર સમયના કાર્ય તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યો છે. ઉચ્ચ Rp મૂલ્યનો અર્થ ઓછો કાટ થાય છે. પ્રથમ 24 કલાકમાં, Rp 2707 HDSS અજૈવિક નમૂનાઓ માટે 1955 kΩ cm2 અને સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા નમૂનાઓ માટે 1429 kΩ cm2 પર ટોચ પર પહોંચ્યો. આકૃતિ 2c એ પણ દર્શાવે છે કે એક દિવસ પછી Rp મૂલ્ય ઝડપથી ઘટ્યું અને પછી આગામી 13 દિવસમાં પ્રમાણમાં યથાવત રહ્યું. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા નમૂનાનું Rp મૂલ્ય લગભગ 40 kΩ cm2 છે, જે બિન-જૈવિક નમૂનાના 450 kΩ cm2 મૂલ્ય કરતા ઘણું ઓછું છે.
આઇકોરનું મૂલ્ય એકસમાન કાટ દરના પ્રમાણસર છે. તેનું મૂલ્ય નીચેના સ્ટર્ન-ગિરી સમીકરણ પરથી ગણતરી કરી શકાય છે:
ઝો એટ અલ. 33 મુજબ, આ કાર્યમાં ટેફેલ ઢાળ B નું લાક્ષણિક મૂલ્ય 26 mV/dec લેવામાં આવ્યું હતું. આકૃતિ 2d દર્શાવે છે કે બિન-જૈવિક નમૂના 2707 નો icorr પ્રમાણમાં સ્થિર રહ્યો, જ્યારે P. aeruginosa નમૂનામાં પ્રથમ 24 કલાક પછી ખૂબ જ વધઘટ થઈ. P. aeruginosa નમૂનાઓના icorr મૂલ્યો બિન-જૈવિક નિયંત્રણો કરતા ઘણા વધારે હતા. આ વલણ ધ્રુવીકરણ પ્રતિકારના પરિણામો સાથે સુસંગત છે.
EIS એ બીજી બિન-વિનાશક પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ કાટ લાગતી સપાટીઓ પર ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓને લાક્ષણિકતા આપવા માટે થાય છે. અજૈવિક વાતાવરણ અને સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા સોલ્યુશનના સંપર્કમાં આવેલા નમૂનાઓના ઇમ્પીડન્સ સ્પેક્ટ્રા અને ગણતરી કરેલ કેપેસીટન્સ મૂલ્યો, નમૂના સપાટી પર રચાયેલ નિષ્ક્રિય ફિલ્મ/બાયોફિલ્મ પ્રતિકાર Rb, ચાર્જ ટ્રાન્સફર પ્રતિકાર Rct, ઇલેક્ટ્રિકલ ડબલ લેયર કેપેસીટન્સ Cdl (EDL) અને સતત QCPE ફેઝ એલિમેન્ટ પરિમાણો (CPE). સમકક્ષ સર્કિટ (EEC) મોડેલનો ઉપયોગ કરીને ડેટા ફિટ કરીને આ પરિમાણોનું વધુ વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.
આકૃતિ 3 માં, અજૈવિક માધ્યમોમાં 2707 HDSS નમૂનાઓ માટે લાક્ષણિક Nyquist પ્લોટ (a અને b) અને Bode પ્લોટ (a' અને b') અને P. aeruginosa બ્રોથ માટે વિવિધ ઇન્ક્યુબેશન સમય માટે દર્શાવવામાં આવ્યા છે. સ્યુડોમોનાસ aeruginosa ની હાજરીમાં Nyquist રિંગનો વ્યાસ ઘટે છે. બોડ પ્લોટ (આકૃતિ 3b') કુલ અવબાધમાં વધારો દર્શાવે છે. છૂટછાટ સમય સ્થિરાંક વિશેની માહિતી ફેઝ મેક્સિમામાંથી મેળવી શકાય છે. આકૃતિ 4 માં, મોનોલેયર (a) અને બાયલેયર (b) અને અનુરૂપ EEC પર આધારિત ભૌતિક રચનાઓ દર્શાવે છે. CPE ને EEC મોડેલમાં રજૂ કરવામાં આવ્યું છે. તેની પ્રવેશ અને અવબાધ નીચે મુજબ વ્યક્ત કરવામાં આવી છે:
નમૂના 2707 HDSS ના અવબાધ સ્પેક્ટ્રમને ફિટ કરવા માટે બે ભૌતિક મોડેલો અને અનુરૂપ સમકક્ષ સર્કિટ:
જ્યાં Y0 એ KPI મૂલ્ય છે, j એ કાલ્પનિક સંખ્યા અથવા (-1)1/2 છે, ω એ કોણીય આવર્તન છે, n એ 135 કરતા ઓછો KPI પાવર ઇન્ડેક્સ છે. ચાર્જ ટ્રાન્સફર પ્રતિકાર વ્યુત્ક્રમ (એટલે ​​કે 1/Rct) કાટ દરને અનુરૂપ છે. Rct જેટલો નાનો, કાટ દર તેટલો વધારે 27. ઇન્ક્યુબેશનના 14 દિવસ પછી, સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા નમૂનાઓનો Rct 32 kΩ cm2 સુધી પહોંચ્યો, જે બિન-જૈવિક નમૂનાઓના 489 kΩ cm2 કરતા ઘણો ઓછો છે (કોષ્ટક 4).
આકૃતિ 5 માં CLSM છબીઓ અને SEM છબીઓ સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે 7 દિવસ પછી HDSS નમૂના 2707 ની સપાટી પર બાયોફિલ્મ કોટિંગ ગાઢ છે. જો કે, 14 દિવસ પછી, બાયોફિલ્મ કવરેજ નબળું હતું અને કેટલાક મૃત કોષો દેખાયા. કોષ્ટક 5 7 અને 14 દિવસ માટે P. aeruginosa ના સંપર્કમાં આવ્યા પછી 2707 HDSS નમૂનાઓ પર બાયોફિલ્મ જાડાઈ દર્શાવે છે. મહત્તમ બાયોફિલ્મ જાડાઈ 7 દિવસ પછી 23.4 µm થી 14 દિવસ પછી 18.9 µm થઈ ગઈ. સરેરાશ બાયોફિલ્મ જાડાઈએ પણ આ વલણની પુષ્ટિ કરી. તે 7 દિવસ પછી 22.2 ± 0.7 μm થી ઘટીને 14 દિવસ પછી 17.8 ± 1.0 μm થઈ ગઈ.
(a) 7 દિવસે 3-D CLSM છબી, (b) 14 દિવસે 3-D CLSM છબી, (c) 7 દિવસે SEM છબી, અને (d) 14 દિવસે SEM છબી.
EMF એ 14 દિવસ સુધી P. aeruginosa ના સંપર્કમાં રહેલા નમૂનાઓ પર બાયોફિલ્મ્સ અને કાટ ઉત્પાદનોમાં રાસાયણિક તત્વો શોધી કાઢ્યા. આકૃતિ 6 માં દર્શાવે છે કે બાયોફિલ્મ્સ અને કાટ ઉત્પાદનોમાં C, N, O અને P નું પ્રમાણ શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે, કારણ કે આ તત્વો બાયોફિલ્મ્સ અને તેમના ચયાપચય સાથે સંકળાયેલા છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓને ફક્ત ક્રોમિયમ અને આયર્નની થોડી માત્રાની જરૂર હોય છે. બાયોફિલ્મ અને નમૂનાઓની સપાટી પરના કાટ ઉત્પાદનોમાં Cr અને Fe નું ઉચ્ચ સ્તર સૂચવે છે કે ધાતુના મેટ્રિક્સમાં કાટને કારણે તત્વો ગુમાવ્યા છે.
14 દિવસ પછી, મધ્યમ 2216E માં P. aeruginosa સાથે અને વગરના ખાડા જોવા મળ્યા. ઇન્ક્યુબેશન પહેલાં, નમૂનાઓની સપાટી સરળ અને ખામી-મુક્ત હતી (આકૃતિ 7a). બાયોફિલ્મ અને કાટ ઉત્પાદનોના ઇન્ક્યુબેશન અને દૂર કર્યા પછી, આકૃતિ 7b અને c માં બતાવ્યા પ્રમાણે, નમૂનાઓની સપાટી પરના સૌથી ઊંડા ખાડાઓની તપાસ CLSM નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવી હતી. બિન-જૈવિક નિયંત્રણોની સપાટી પર કોઈ સ્પષ્ટ ખાડા જોવા મળ્યા નથી (મહત્તમ ખાડા ઊંડાઈ 0.02 µm). P. aeruginosa દ્વારા થતી મહત્તમ ખાડા ઊંડાઈ 7 દિવસે 0.52 µm અને 14 દિવસે 0.69 µm હતી, જે 3 નમૂનાઓમાંથી સરેરાશ મહત્તમ ખાડા ઊંડાઈના આધારે હતી (દરેક નમૂના માટે 10 મહત્તમ ખાડા ઊંડાઈ પસંદ કરવામાં આવી હતી). અનુક્રમે 0.42 ± 0.12 µm અને 0.52 ± 0.15 µm ની સિદ્ધિ (કોષ્ટક 5). આ છિદ્ર ઊંડાઈ મૂલ્યો નાના છે પરંતુ મહત્વપૂર્ણ છે.
(a) સંપર્કમાં આવતા પહેલા, (b) અજૈવિક વાતાવરણમાં 14 દિવસ, અને (c) સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બ્રોથમાં 14 દિવસ.
આકૃતિ 8 માં, વિવિધ નમૂના સપાટીઓના XPS સ્પેક્ટ્રા દર્શાવે છે, અને દરેક સપાટી માટે વિશ્લેષણ કરાયેલ રાસાયણિક રચના કોષ્ટક 6 માં સારાંશ આપવામાં આવી છે. કોષ્ટક 6 માં, P. aeruginosa (નમૂનાઓ A અને B) ની હાજરીમાં Fe અને Cr ના અણુ ટકાવારી બિન-જૈવિક નિયંત્રણો (નમૂનાઓ C અને D) કરતા ઘણી ઓછી હતી. P. aeruginosa નમૂના માટે, Cr 2p ન્યુક્લિયસના સ્તરે સ્પેક્ટ્રલ વળાંક 574.4, 576.6, 578.3 અને 586.8 eV ની બંધનકર્તા ઊર્જા (BE) સાથે ચાર શિખર ઘટકોમાં ફીટ કરવામાં આવ્યો હતો, જે અનુક્રમે Cr, Cr2O3, CrO3. અને Cr(OH)3 ને આભારી હોઈ શકે છે (આકૃતિ 9a અને b). બિન-જૈવિક નમૂનાઓ માટે, મુખ્ય Cr 2p સ્તરના સ્પેક્ટ્રમમાં અનુક્રમે Cr (BE માટે 573.80 eV) અને Cr2O3 (BE માટે 575.90 eV) માટે બે મુખ્ય શિખરો છે, જે આકૃતિ 9c અને d માં દર્શાવેલ છે. અજૈવિક નમૂનાઓ અને P. aeruginosa નમૂનાઓ વચ્ચેનો સૌથી નોંધપાત્ર તફાવત Cr6+ ની હાજરી અને બાયોફિલ્મ હેઠળ Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) નું ઉચ્ચ સંબંધિત પ્રમાણ હતું.
બે માધ્યમોમાં નમૂના 2707 HDSS ની સપાટીનો વ્યાપક XPS સ્પેક્ટ્રા અનુક્રમે 7 અને 14 દિવસનો છે.
(a) P. aeruginosa ના સંપર્કમાં 7 દિવસ, (b) P. aeruginosa ના સંપર્કમાં 14 દિવસ, (c) અજૈવિક વાતાવરણમાં 7 દિવસ, અને (d) અજૈવિક વાતાવરણમાં 14 દિવસ.
મોટાભાગના વાતાવરણમાં HDSS ઉચ્ચ સ્તરનું કાટ પ્રતિકાર દર્શાવે છે. કિમ એટ અલ.2 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે HDSS UNS S32707 ને 45 થી વધુ PREN સાથે ઉચ્ચ મિશ્રિત DSS તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું હતું. આ કાર્યમાં નમૂના 2707 HDSS નું PREN મૂલ્ય 49 હતું. આ ઉચ્ચ ક્રોમિયમ સામગ્રી અને મોલિબ્ડેનમ અને નિકલની ઉચ્ચ સામગ્રીને કારણે છે, જે એસિડિક વાતાવરણમાં ઉપયોગી છે. અને ઉચ્ચ ક્લોરાઇડ સામગ્રીવાળા વાતાવરણ. વધુમાં, સારી રીતે સંતુલિત રચના અને ખામી-મુક્ત માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર માળખાકીય સ્થિરતા અને કાટ પ્રતિકાર માટે ફાયદાકારક છે. જો કે, તેના ઉત્તમ રાસાયણિક પ્રતિકાર હોવા છતાં, આ કાર્યમાં પ્રાયોગિક ડેટા સૂચવે છે કે 2707 HDSS P. aeruginosa biofilm MICs થી સંપૂર્ણપણે રોગપ્રતિકારક નથી.
ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પરિણામો દર્શાવે છે કે બિન-જૈવિક વાતાવરણની તુલનામાં 14 દિવસ પછી P. aeruginosa બ્રોથમાં 2707 HDSS નો કાટ દર નોંધપાત્ર રીતે વધ્યો. આકૃતિ 2a માં, પ્રથમ 24 કલાક દરમિયાન અજૈવિક માધ્યમ અને P. aeruginosa બ્રોથ બંનેમાં Eocp માં ઘટાડો જોવા મળ્યો. તે પછી, બાયોફિલ્મ નમૂનાની સપાટીને સંપૂર્ણપણે આવરી લે છે, અને Eocp પ્રમાણમાં સ્થિર બને છે36. જો કે, જૈવિક Eocp સ્તર બિન-જૈવિક Eocp સ્તર કરતા ઘણું વધારે હતું. એવું માનવાના કારણો છે કે આ તફાવત P. aeruginosa બાયોફિલ્મ્સની રચના સાથે સંકળાયેલ છે. આકૃતિ 2d પર P. aeruginosa ની હાજરીમાં, icorr 2707 HDSS મૂલ્ય 0.627 μA cm-2 પર પહોંચ્યું, જે અજૈવિક નિયંત્રણ (0.063 μA cm-2) કરતા વધુ તીવ્રતાનો ક્રમ છે, જે EIS દ્વારા માપવામાં આવેલા Rct મૂલ્ય સાથે સુસંગત હતું. શરૂઆતના થોડા દિવસો દરમિયાન, P. aeruginosa બ્રોથમાં P. aeruginosa કોષોના જોડાણ અને બાયોફિલ્મ્સના નિર્માણને કારણે અવબાધ મૂલ્યોમાં વધારો થયો. જો કે, જ્યારે બાયોફિલ્મ નમૂનાની સપાટીને સંપૂર્ણપણે આવરી લે છે, ત્યારે અવબાધ ઘટે છે. રક્ષણાત્મક સ્તર મુખ્યત્વે બાયોફિલ્મ્સ અને બાયોફિલ્મ મેટાબોલાઇટ્સની રચનાને કારણે હુમલો કરે છે. પરિણામે, સમય જતાં કાટ પ્રતિકાર ઘટ્યો અને P. aeruginosa ના જોડાણને કારણે સ્થાનિક કાટ લાગ્યો. અજૈવિક વાતાવરણમાં વલણો અલગ હતા. બિન-જૈવિક નિયંત્રણનો કાટ પ્રતિકાર P. aeruginosa બ્રોથના સંપર્કમાં આવેલા નમૂનાઓના અનુરૂપ મૂલ્ય કરતા ઘણો વધારે હતો. વધુમાં, અજૈવિક એક્સેશન માટે, Rct 2707 HDSS મૂલ્ય 14મા દિવસે 489 kΩ cm2 પર પહોંચ્યું, જે P. aeruginosa ની હાજરીમાં Rct મૂલ્ય (32 kΩ cm2) કરતા 15 ગણું વધારે છે. આમ, 2707 HDSS જંતુરહિત વાતાવરણમાં ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે, પરંતુ P. aeruginosa બાયોફિલ્મ્સના MICs સામે પ્રતિરોધક નથી.
આ પરિણામો આકૃતિ 2b માં ધ્રુવીકરણ વળાંકો પરથી પણ જોઈ શકાય છે. એનોડિક બ્રાન્ચિંગ સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ રચના અને ધાતુના ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલું છે. આ કિસ્સામાં, કેથોડિક પ્રતિક્રિયા ઓક્સિજનમાં ઘટાડો છે. પી. એરુગિનોસાની હાજરીએ કાટ વર્તમાન ઘનતામાં નોંધપાત્ર વધારો કર્યો, જે અજૈવિક નિયંત્રણ કરતા લગભગ એક ક્રમમાં વધારે છે. આ સૂચવે છે કે પી. એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ 2707 HDSS ના સ્થાનિક કાટને વધારે છે. યુઆન એટ અલ.29 એ શોધી કાઢ્યું કે પી. એરુગિનોસા બાયોફિલ્મની ક્રિયા હેઠળ Cu-Ni 70/30 એલોયની કાટ વર્તમાન ઘનતામાં વધારો થયો છે. આ સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ્સ દ્વારા ઓક્સિજન ઘટાડાના બાયોકેટાલિસિસને કારણે હોઈ શકે છે. આ અવલોકન આ કાર્યમાં MIC 2707 HDSS ને પણ સમજાવી શકે છે. એરોબિક બાયોફિલ્મ્સ હેઠળ ઓછો ઓક્સિજન પણ હોઈ શકે છે. તેથી, ધાતુની સપાટીને ઓક્સિજનથી ફરીથી નિષ્ક્રિય કરવાનો ઇનકાર આ કાર્યમાં MIC માં ફાળો આપતું પરિબળ હોઈ શકે છે.
ડિકિન્સન અને અન્ય 38 એ સૂચવ્યું હતું કે રાસાયણિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓનો દર નમૂના સપાટી પર સેસાઇલ બેક્ટેરિયાની ચયાપચય પ્રવૃત્તિ અને કાટ ઉત્પાદનોની પ્રકૃતિ દ્વારા સીધી રીતે પ્રભાવિત થઈ શકે છે. આકૃતિ 5 અને કોષ્ટક 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, 14 દિવસ પછી કોષોની સંખ્યા અને બાયોફિલ્મની જાડાઈમાં ઘટાડો થયો. આ હકીકત દ્વારા વાજબી રીતે સમજાવી શકાય છે કે 14 દિવસ પછી, 2707 HDSS ની સપાટી પરના મોટાભાગના સેસાઇલ કોષો 2216E માધ્યમમાં પોષક તત્વોના ઘટાડા અથવા 2707 HDSS મેટ્રિક્સમાંથી ઝેરી ધાતુ આયનોના પ્રકાશનને કારણે મૃત્યુ પામ્યા હતા. આ બેચ પ્રયોગોની મર્યાદા છે.
આ કાર્યમાં, 2707 HDSS ની સપાટી પર બાયોફિલ્મ હેઠળ P. aeruginosa બાયોફિલ્મે Cr અને Fe ના સ્થાનિક અવક્ષયમાં ફાળો આપ્યો (આકૃતિ 6). કોષ્ટક 6 નમૂના D ની તુલનામાં નમૂના C માં Fe અને Cr માં ઘટાડો દર્શાવે છે, જે દર્શાવે છે કે P. aeruginosa બાયોફિલ્મને કારણે ઓગળેલા Fe અને Cr પ્રથમ 7 દિવસ સુધી ચાલુ રહ્યા. 2216E પર્યાવરણનો ઉપયોગ દરિયાઈ પર્યાવરણનું અનુકરણ કરવા માટે થાય છે. તેમાં 17700 ppm Cl- છે, જે કુદરતી દરિયાઈ પાણીમાં તેની સામગ્રી સાથે તુલનાત્મક છે. XPS દ્વારા વિશ્લેષણ કરાયેલ 7- અને 14-દિવસના અજૈવિક નમૂનાઓમાં 17700 ppm Cl- ની હાજરી Cr માં ઘટાડો થવાનું મુખ્ય કારણ હતું. P. aeruginosa નમૂનાઓની તુલનામાં, અજૈવિક પરિસ્થિતિઓમાં 2707 HDSS ના ક્લોરિન સામે મજબૂત પ્રતિકારને કારણે અજૈવિક નમૂનાઓમાં Cr નું વિસર્જન ઘણું ઓછું હતું. આકૃતિ પર આકૃતિ 9 પેસિવેટિંગ ફિલ્મમાં Cr6+ ની હાજરી દર્શાવે છે. ચેન અને ક્લેટન દ્વારા સૂચવ્યા મુજબ, તે પી. એરુગિનોસા બાયોફિલ્મ્સ દ્વારા સ્ટીલ સપાટી પરથી ક્રોમિયમ દૂર કરવામાં સામેલ હોઈ શકે છે.
બેક્ટેરિયાના વિકાસને કારણે, ખેતી પહેલા અને પછીના માધ્યમના pH મૂલ્યો અનુક્રમે 7.4 અને 8.2 હતા. આમ, P. aeruginosa બાયોફિલ્મની નીચે, જથ્થાબંધ માધ્યમમાં પ્રમાણમાં ઊંચા pHને કારણે કાર્બનિક એસિડ કાટ આ કાર્યમાં ફાળો આપે તેવી શક્યતા નથી. 14 દિવસના પરીક્ષણ સમયગાળા દરમિયાન બિન-જૈવિક નિયંત્રણ માધ્યમના pHમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થયો ન હતો (પ્રારંભિક 7.4 થી અંતિમ 7.5 સુધી). ઇન્ક્યુબેશન પછી બીજ માધ્યમમાં pHમાં વધારો P. aeruginosa ની મેટાબોલિક પ્રવૃત્તિને કારણે હતો અને પરીક્ષણ સ્ટ્રીપ્સની ગેરહાજરીમાં pH પર સમાન અસર જોવા મળી હતી.
આકૃતિ 7 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, P. aeruginosa બાયોફિલ્મ દ્વારા થતી મહત્તમ ખાડાની ઊંડાઈ 0.69 µm હતી, જે અજૈવિક માધ્યમ (0.02 µm) કરતા ઘણી વધારે છે. આ ઉપર વર્ણવેલ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ડેટા સાથે સુસંગત છે. 0.69 µm ની ખાડાની ઊંડાઈ સમાન પરિસ્થિતિઓમાં 2205 DSS માટે નોંધાયેલા 9.5 µm મૂલ્ય કરતા દસ ગણી ઓછી છે. આ ડેટા દર્શાવે છે કે 2707 HDSS 2205 DSS કરતા MICs સામે વધુ સારી પ્રતિકાર દર્શાવે છે. આ આશ્ચર્યજનક ન હોવું જોઈએ કારણ કે 2707 HDSS માં Cr સ્તર વધારે છે જે લાંબા સમય સુધી નિષ્ક્રિયતા પ્રદાન કરે છે, P. aeruginosa ને નિષ્ક્રિય કરવું વધુ મુશ્કેલ છે, અને તેના સંતુલિત તબક્કા માળખાને કારણે હાનિકારક ગૌણ વરસાદ ખાડાનું કારણ બને છે.
નિષ્કર્ષમાં, અજૈવિક વાતાવરણમાં નજીવા ખાડાઓની તુલનામાં, P. aeruginosa બ્રોથમાં 2707 HDSS ની સપાટી પર MIC ખાડાઓ મળી આવ્યા. આ કાર્ય દર્શાવે છે કે 2707 HDSS 2205 DSS કરતાં MIC સામે વધુ સારી પ્રતિકારકતા ધરાવે છે, પરંતુ P. aeruginosa બાયોફિલ્મને કારણે તે MIC થી સંપૂર્ણપણે રોગપ્રતિકારક નથી. આ પરિણામો દરિયાઈ પર્યાવરણ માટે યોગ્ય સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અને આયુષ્યની પસંદગીમાં મદદ કરે છે.
ચીનના શેનયાંગમાં નોર્થઇસ્ટર્ન યુનિવર્સિટી (NEU) સ્કૂલ ઓફ મેટલર્જી દ્વારા 2707 HDSS માટે કૂપન આપવામાં આવ્યું છે. 2707 HDSS ની મૂળભૂત રચના કોષ્ટક 1 માં બતાવવામાં આવી છે, જેનું વિશ્લેષણ NEU મટિરિયલ્સ એનાલિસિસ અને ટેસ્ટિંગ ડિપાર્ટમેન્ટ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. બધા નમૂનાઓને 1180°C પર 1 કલાક માટે ઘન દ્રાવણ માટે સારવાર આપવામાં આવી હતી. કાટ પરીક્ષણ પહેલાં, 1 cm2 ની ટોચની ખુલ્લી સપાટીવાળા સિક્કા આકારના 2707 HDSS ને સિલિકોન કાર્બાઇડ સેન્ડપેપરથી 2000 ગ્રિટ સુધી પોલિશ કરવામાં આવ્યું હતું અને પછી 0.05 µm Al2O3 પાવડર સ્લરીથી પોલિશ કરવામાં આવ્યું હતું. બાજુઓ અને તળિયાને નિષ્ક્રિય પેઇન્ટથી સુરક્ષિત કરવામાં આવ્યા હતા. સૂકાયા પછી, નમૂનાઓને જંતુરહિત ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીથી ધોવામાં આવ્યા હતા અને 0.5 કલાક માટે 75% (v/v) ઇથેનોલથી વંધ્યીકૃત કરવામાં આવ્યા હતા. ત્યારબાદ ઉપયોગ કરતા પહેલા તેમને 0.5 કલાક માટે અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) પ્રકાશ હેઠળ હવામાં સૂકવવામાં આવ્યા હતા.
મરીન સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા સ્ટ્રેન MCCC 1A00099 ચીનના ઝિયામેન મરીન કલ્ચર કલેક્શન સેન્ટર (MCCC) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસાને મરીન 2216E લિક્વિડ મીડીયમ (ક્વિંગદાઓ હોપ બાયોટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ, કિંગદાઓ, ચીન) નો ઉપયોગ કરીને 37° સેલ્સિયસ તાપમાને એરોબિક પરિસ્થિતિઓમાં 250 મિલી ફ્લાસ્ક અને 500 મિલી ગ્લાસ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કોષોમાં ઉગાડવામાં આવ્યો હતો. માધ્યમમાં (g/l) હોય છે: 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, 0.022 H3BO3, 0.004 NaSiO3, 0016 6NH26NH3, 3.0016 NH3 5.0 પેપ્ટોન, 1.0 યીસ્ટ અર્ક અને 0.1 આયર્ન સાઇટ્રેટ. ઇનોક્યુલેશન પહેલાં 20 મિનિટ માટે 121°C પર ઓટોક્લેવ કરો. 400x મેગ્નિફિકેશન પર પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ હિમોસાયટોમીટર વડે સેસાઇલ અને પ્લાન્કટોનિક કોષોની ગણતરી કરો. ઇનોક્યુલેશન પછી તરત જ પ્લાન્કટોનિક સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસાની પ્રારંભિક સાંદ્રતા આશરે 106 કોષો/મિલી હતી.
ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પરીક્ષણો 500 મિલીના મધ્યમ વોલ્યુમવાળા ક્લાસિક થ્રી-ઇલેક્ટ્રોડ ગ્લાસ સેલમાં હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. પ્લેટિનમ શીટ અને સેચ્યુરેટેડ કેલોમેલ ઇલેક્ટ્રોડ (SAE) ને સોલ્ટ બ્રિજથી ભરેલા લગિન કેશિલરી દ્વારા રિએક્ટર સાથે જોડવામાં આવ્યા હતા, જે અનુક્રમે કાઉન્ટર અને રેફરન્સ ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે કામ કરતા હતા. કાર્યકારી ઇલેક્ટ્રોડના ઉત્પાદન માટે, દરેક નમૂના સાથે રબરાઇઝ્ડ કોપર વાયર જોડવામાં આવ્યો હતો અને ઇપોક્સી રેઝિનથી આવરી લેવામાં આવ્યો હતો, જેનાથી એક બાજુ કાર્યરત ઇલેક્ટ્રોડ માટે લગભગ 1 cm2 અસુરક્ષિત વિસ્તાર છોડી દેવામાં આવ્યો હતો. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ માપન દરમિયાન, નમૂનાઓને 2216E માધ્યમમાં મૂકવામાં આવ્યા હતા અને પાણીના સ્નાનમાં સતત ઇન્ક્યુબેશન તાપમાન (37°C) પર રાખવામાં આવ્યા હતા. ઓટોલેબ પોટેંટીઓસ્ટેટ (સંદર્ભ 600TM, ગેમ્રી ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, ઇન્ક., યુએસએ) નો ઉપયોગ કરીને OCP, LPR, EIS અને સંભવિત ગતિશીલ ધ્રુવીકરણ ડેટા માપવામાં આવ્યા હતા. LPR પરીક્ષણો Eocp સાથે -5 થી 5 mV ની રેન્જમાં 0.125 mV s-1 ના સ્કેન દરે અને 1 Hz ના નમૂના દરે રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા. EIS ને સ્થિર સ્થિતિ Eocp પર 5 mV ના લાગુ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરીને 0.01 થી 10,000 Hz ની આવર્તન શ્રેણી પર સાઈન વેવ સાથે કરવામાં આવ્યું હતું. સંભવિત સ્વીપ પહેલાં, મુક્ત કાટ સંભવિતતાના સ્થિર મૂલ્ય સુધી પહોંચવા સુધી ઇલેક્ટ્રોડ્સ નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં હતા. ત્યારબાદ ધ્રુવીકરણ વળાંકોને Eocp ના કાર્ય તરીકે -0.2 થી 1.5 V સુધી 0.166 mV/s ના સ્કેન દરે માપવામાં આવ્યા હતા. દરેક પરીક્ષણ P. aeruginosa સાથે અને વગર 3 વખત પુનરાવર્તિત કરવામાં આવ્યું હતું.
મેટલોગ્રાફિક વિશ્લેષણ માટેના નમૂનાઓને ભીના 2000 ગ્રિટ SiC કાગળથી યાંત્રિક રીતે પોલિશ કરવામાં આવ્યા હતા અને પછી ઓપ્ટિકલ અવલોકન માટે 0.05 µm Al2O3 પાવડર સસ્પેન્શનથી વધુ પોલિશ કરવામાં આવ્યા હતા. ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને મેટલોગ્રાફિક વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. નમૂનાઓને પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ 43 ના 10 wt% દ્રાવણથી કોતરવામાં આવ્યા હતા.
ઇન્ક્યુબેશન પછી, નમૂનાઓને ફોસ્ફેટ બફર સલાઈન (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) થી 3 વખત ધોવામાં આવ્યા અને પછી બાયોફિલ્મ્સને ઠીક કરવા માટે 2.5% (v/v) ગ્લુટારાલ્ડીહાઇડ સાથે 10 કલાક માટે ફિક્સ કરવામાં આવ્યા. ત્યારબાદ હવામાં સૂકવણી થાય તે પહેલાં તેને બેચ્ડ ઇથેનોલ (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% અને 100% વોલ્યુમ દ્વારા) થી ડિહાઇડ્રેટ કરવામાં આવ્યું. અંતે, SEM અવલોકન માટે વાહકતા પૂરી પાડવા માટે નમૂનાની સપાટી પર સોનાની ફિલ્મ જમા કરવામાં આવે છે. SEM છબીઓ દરેક નમૂનાની સપાટી પર સૌથી વધુ સેસાઇલ P. એરુગિનોસા કોષો ધરાવતા સ્થળો પર કેન્દ્રિત કરવામાં આવી હતી. રાસાયણિક તત્વો શોધવા માટે EDS વિશ્લેષણ કરો. ખાડાની ઊંડાઈ માપવા માટે Zeiss confocal લેસર સ્કેનીંગ માઇક્રોસ્કોપ (CLSM) (LSM 710, Zeiss, જર્મની) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. બાયોફિલ્મ હેઠળ કાટ ખાડાઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે, પરીક્ષણ નમૂનાની સપાટી પરથી કાટ ઉત્પાદનો અને બાયોફિલ્મ દૂર કરવા માટે, ચાઇનીઝ નેશનલ સ્ટાન્ડર્ડ (CNS) GB/T4334.4-2000 અનુસાર પરીક્ષણ નમૂનાને સૌપ્રથમ સાફ કરવામાં આવ્યો હતો.
એક્સ-રે ફોટોઈલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS, ESCALAB250 સપાટી વિશ્લેષણ સિસ્ટમ, થર્મો VG, USA) વિશ્લેષણ -1350 eV ની પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓ હેઠળ બંધનકર્તા ઊર્જા 0 ની વિશાળ શ્રેણીમાં મોનોક્રોમેટિક એક્સ-રે સ્ત્રોત (1500 eV ની ઊર્જા અને 150 W ની શક્તિ સાથે એલ્યુમિનિયમ Kα રેખા) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું. 50 eV ની ટ્રાન્સમિશન ઊર્જા અને 0.2 eV ના પગલાનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન સ્પેક્ટ્રા રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યો હતો.
ઇન્ક્યુબેટેડ નમૂનાઓ દૂર કરવામાં આવ્યા હતા અને 15 s45 માટે PBS (pH 7.4 ± 0.2) થી ધીમેધીમે ધોવામાં આવ્યા હતા. નમૂનાઓ પર બાયોફિલ્મ્સની બેક્ટેરિયલ સધ્ધરતાનું નિરીક્ષણ કરવા માટે, બાયોફિલ્મ્સને LIVE/DEAD BacLight બેક્ટેરિયલ વાયબિલિટી કીટ (Invitrogen, Eugene, OR, USA) નો ઉપયોગ કરીને સ્ટેન કરવામાં આવ્યા હતા. કીટમાં બે ફ્લોરોસન્ટ રંગો છે: SYTO-9 લીલો ફ્લોરોસન્ટ રંગ અને પ્રોપિડિયમ આયોડાઇડ (PI) લાલ ફ્લોરોસન્ટ રંગ. CLSM માં, ફ્લોરોસન્ટ લીલા અને લાલ બિંદુઓ અનુક્રમે જીવંત અને મૃત કોષોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. સ્ટેનિંગ માટે, 3 µl SYTO-9 અને 3 µl PI દ્રાવણ ધરાવતા મિશ્રણના 1 મિલીને અંધારામાં ઓરડાના તાપમાને (23°C) 20 મિનિટ માટે ઇન્ક્યુબેટેડ કરવામાં આવ્યા હતા. ત્યારબાદ, સ્ટેનવાળા નમૂનાઓને Nikon CLSM ઉપકરણ (C2 Plus, Nikon, જાપાન) નો ઉપયોગ કરીને બે તરંગલંબાઇ (જીવંત કોષો માટે 488 nm અને મૃત કોષો માટે 559 nm) પર તપાસવામાં આવ્યા હતા. બાયોફિલ્મની જાડાઈ 3D સ્કેનિંગ મોડમાં માપવામાં આવી હતી.
આ લેખ કેવી રીતે ટાંકવો: લી, એચ. એટ અલ. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસા મરીન બાયોફિલ્મ દ્વારા 2707 સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું માઇક્રોબાયલ કાટ. વિજ્ઞાન. 6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
ઝાનોટ્ટો, એફ., ગ્રાસી, વી., બાલ્બો, એ., મોન્ટિસેલી, સી. અને ઝુચી, એફ. થિયોસલ્ફેટની હાજરીમાં ક્લોરાઇડ સોલ્યુશનમાં LDX 2101 ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું સ્ટ્રેસ કાટ ક્રેકીંગ. ઝાનોટ્ટો, એફ., ગ્રાસી, વી., બાલ્બો, એ., મોન્ટિસેલી, સી. અને ઝુચી, એફ. થિયોસલ્ફેટની હાજરીમાં ક્લોરાઇડ સોલ્યુશનમાં LDX 2101 ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું સ્ટ્રેસ કાટ ક્રેકીંગ. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей стали LDX хлоридов в присутствии тиосульфата. ઝાનોટ્ટો, એફ., ગ્રાસી, વી., બાલ્બો, એ., મોન્ટિસેલી, સી. અને ઝુચી, એફ. થિયોસલ્ફેટની હાજરીમાં ક્લોરાઇડ સોલ્યુશનમાં ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ LDX 2101 નું સ્ટ્રેસ કાટ ક્રેકીંગ. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101双相不锈钢在硫代硫酸盐存在下氯化物溶液中的应力腐蚀开裂. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей стали LDX в присутствии тиосульфата. ઝાનોટ્ટો, એફ., ગ્રાસી, વી., બાલ્બો, એ., મોન્ટિસેલી, સી. અને ઝુચી, એફ. થિયોસલ્ફેટની હાજરીમાં ક્લોરાઇડ દ્રાવણમાં ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ LDX 2101 નું તણાવ કાટ ક્રેકીંગ.કોરોસ સાયન્સ 80, 205–212 (2014).
કિમ, એસટી, જંગ, એસએચ, લી, આઈએસ અને પાર્ક, વાયએસ હાયપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડ્સના પિટિંગ કાટ સામે પ્રતિકાર પર શિલ્ડિંગ ગેસમાં સોલ્યુશન હીટ-ટ્રીટમેન્ટ અને નાઇટ્રોજનની અસરો. કિમ, એસટી, જંગ, એસએચ, લી, આઈએસ અને પાર્ક, વાયએસ હાયપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડ્સના પિટિંગ કાટ સામે પ્રતિકાર પર શિલ્ડિંગ ગેસમાં સોલ્યુશન હીટ-ટ્રીટમેન્ટ અને નાઇટ્રોજનની અસરો.કિમ, એસટી, જંગ, એસએચ, લી, આઈએસ અને પાર્ક, વાયએસ હાયપરડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડ્સના પિટિંગ કાટ પ્રતિકાર પર શિલ્ડિંગ ગેસમાં સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ અને નાઇટ્રોજનની અસર. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS અને Park, YS કિમ, એસટી, જંગ, એસએચ, લી, આઈએસ અને પાર્ક, વાયએસકિમ, એસટી, જંગ, એસએચ, લી, આઈએસ અને પાર્ક, વાયએસ સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડના પિટિંગ કાટ પ્રતિકાર પર શિલ્ડિંગ ગેસમાં સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ અને નાઇટ્રોજનની અસર.કોરોસ. વિજ્ઞાન. 53, 1939–1947 (2011).
શી, એક્સ., એવસી, આર., ગીઝર, એમ. અને લેવાન્ડોવસ્કી, ઝેડ. 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલના માઇક્રોબાયલ અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રેરિત પિટિંગના રસાયણશાસ્ત્રમાં તુલનાત્મક અભ્યાસ. શી, એક્સ., એવસી, આર., ગીઝર, એમ. અને લેવાન્ડોવસ્કી, ઝેડ. 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલના માઇક્રોબાયલ અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રેરિત પિટિંગના રસાયણશાસ્ત્રમાં તુલનાત્મક અભ્યાસ.શી, એક્સ., અવચી, આર., ગીઝર, એમ. અને લેવાન્ડોવસ્કી, ઝેડ. 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલના માઇક્રોબાયોલોજીકલ અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પિટિંગનો તુલનાત્મક રાસાયણિક અભ્યાસ. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物和电化学诱导的316L 不锈钢点蚀的化学比较研究. શી, એક્સ., એવસી, આર., ગીઝર, એમ. અને લેવાન્ડોવસ્કી, ઝેડ.શી, એક્સ., અવચી, આર., ગીઝર, એમ. અને લેવાન્ડોવસ્કી, ઝેડ. 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં માઇક્રોબાયોલોજીકલ અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ રીતે પ્રેરિત પિટિંગનો તુલનાત્મક રાસાયણિક અભ્યાસ.કોરોસ. વિજ્ઞાન. 45, 2577–2595 (2003).
લુઓ, એચ., ડોંગ, સીએફ, લી, એક્સજી અને ઝિયાઓ, કે. ક્લોરાઇડની હાજરીમાં અલગ અલગ pH ધરાવતા આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં 2205 ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વર્તન. લુઓ, એચ., ડોંગ, સીએફ, લી, એક્સજી અને ઝિયાઓ, કે. ક્લોરાઇડની હાજરીમાં અલગ અલગ pH ધરાવતા આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં 2205 ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વર્તન.લુઓ એચ., ડોંગ કેએફ, લી એચજી અને ઝિયાઓ કે. ક્લોરાઇડની હાજરીમાં અલગ અલગ pH ધરાવતા આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 2205 નું ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વર્તન. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH લુઓ, એચ., ડોંગ, સીએફ, લી, એક્સજી અને ઝિયાઓ, કે. 2205 આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં વિવિધ pH પર ક્લોરાઇડની હાજરીમાં સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વર્તન.લુઓ એચ., ડોંગ કેએફ, લી એચજી અને ઝિયાઓ કે. ક્લોરાઇડની હાજરીમાં અલગ અલગ pH ધરાવતા આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 2205 નું ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વર્તન.ઇલેક્ટ્રોકેમ. મેગેઝિન. 64, 211–220 (2012).
લિટલ, બીજે, લી, જેએસ અને રે, આરઆઈ કાટ પર દરિયાઈ બાયોફિલ્મ્સનો પ્રભાવ: એક સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા. લિટલ, બીજે, લી, જેએસ અને રે, આરઆઈ કાટ પર દરિયાઈ બાયોફિલ્મ્સનો પ્રભાવ: એક સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા.લિટલ, બીજે, લી, જેએસ અને રે, આરઆઈ કાટ પર મરીન બાયોફિલ્મ્સની અસરો: સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા. લિટલ, બીજે, લી, જેએસ એન્ડ રે, આરઆઈ 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述. લિટલ, બીજે, લી, જેએસ અને રે, આરઆઈલિટલ, બીજે, લી, જેએસ અને રે, આરઆઈ કાટ પર મરીન બાયોફિલ્મ્સની અસરો: સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા.ઇલેક્ટ્રોકેમ. મેગેઝિન. 54, 2-7 (2008).