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Em ambientes de água doce, a corrosão acelerada de aços carbono e inoxidáveis ​​é frequentemente observada. Um estudo de mergulho em tanque de água doce de 22 meses foi conduzido aqui usando nove tipos de aço. Corrosão acelerada foi observada em aços carbono e cromo e ferro fundido, enquanto em aço inoxidável nenhuma corrosão visível foi observada mesmo após 22 meses. Uma análise da comunidade microbiana mostrou que durante a corrosão geral, bactérias oxidantes de Fe(II) foram enriquecidas no estágio inicial da corrosão, bactérias redutoras de Fe(III), no estágio de desenvolvimento da corrosão, e bactérias redutoras de sulfato, no estágio de corrosão, no estágio final da corrosão do produto. Ao contrário, bactérias Beggiatocaea foram especialmente numerosas em aço com 9% de Cr submetido à corrosão localizada. Essas composições de comunidades microbianas também diferiram daquelas em amostras de água e sedimento de fundo. Assim, à medida que a corrosão progride, a comunidade microbiana passa por mudanças drásticas, e o metabolismo energético microbiano dependente de ferro cria um ambiente que pode enriquecer outros microrganismos.
Metais podem se deteriorar e corroer devido a vários fatores ambientais físicos e químicos, como pH, temperatura e concentração de íons. Condições ácidas, altas temperaturas e concentrações de cloreto afetam particularmente a corrosão de metais1,2,3. Microrganismos em ambientes naturais e construídos frequentemente influenciam o desgaste e a corrosão de metais, um comportamento expresso na corrosão microbiana (MIC)4,5,6,7,8. A MIC é frequentemente encontrada em ambientes como tubulações internas e tanques de armazenamento, em fendas de metal e no solo, onde aparece repentinamente e se desenvolve rapidamente. Portanto, o monitoramento e a detecção precoce de MICs são muito difíceis, então a análise de MIC geralmente é realizada após a corrosão. Numerosos estudos de caso de MIC foram relatados nos quais bactérias redutoras de sulfato (SRB) foram frequentemente encontradas em produtos de corrosão9,10,11,12,13. No entanto, ainda não está claro se as SRBs contribuem para o início da corrosão, uma vez que sua detecção é baseada na análise pós-corrosão.
Recentemente, além de bactérias oxidantes de iodo21, vários microrganismos degradadores de ferro foram relatados, como SRB degradadores de ferro14, metanógenos15,16,17, bactérias redutoras de nitrato18, bactérias oxidantes de ferro19 e acetógenos20. Em condições anaeróbicas ou microaeróbicas de laboratório, a maioria deles corrói ferro zero valente e aço carbono. Além disso, seus mecanismos de corrosão sugerem que metanógenos corrosivos de ferro e SRBs promovem corrosão pela coleta de elétrons de ferro nulo valente usando hidrogenases extracelulares e citocromos multi-heme, respectivamente22,23. MICs são divididos em dois tipos: (i) MIC química (CMIC), que é corrosão indireta por espécies produzidas por micróbios, e (ii) MIC elétrica (EMIC), que é corrosão direta por depleção de elétrons do metal24. A EMIC facilitada pela transferência de elétrons extracelulares (EET) é de grande interesse porque microrganismos com propriedades de EET causam corrosão mais rápida do que microrganismos não EET. Enquanto a resposta limitante da CMIC sob condições anaeróbicas é a produção de H2 via redução de prótons (H+), a EMIC prossegue via metabolismo de EET, que é independente da produção de H2. O mecanismo de EET em vários microrganismos está relacionado ao desempenho do combustível celular microbiano e da eletrobiossíntese25,26,27,28,29. Como as condições de cultura para esses microrganismos corrosivos diferem daquelas no ambiente natural, não está claro se esses processos de corrosão microbiana observados refletem a corrosão na prática. Portanto, é difícil observar o mecanismo de MIC induzido por esses microrganismos corrosivos no ambiente natural.
O desenvolvimento da tecnologia de sequenciamento de DNA facilitou o estudo dos detalhes das comunidades microbianas em ambientes naturais e artificiais, por exemplo, o perfil microbiano baseado na sequência do gene 16S rRNA usando sequenciadores de nova geração tem sido usado no campo da ecologia microbiana30,31. ,32. Numerosos estudos de MIC foram publicados detalhando comunidades microbianas em solo e ambientes marinhos13,33,34,35,36. Além de SRB, o enriquecimento em bactérias oxidantes de Fe(II) (FeOB) e nitrificantes em amostras de corrosão, por exemplo, FeOB, como Gallionella spp. e Dechloromonas spp., e bactérias nitrificantes, como Nitrospira, também foram relatadas. spp., em aços com carbono e cobre em meios de solo33. Da mesma forma, no ambiente marinho, a rápida colonização de bactérias oxidantes de ferro pertencentes às classes Zetaproteobacteria e Betaproteobacteria foi observada por várias semanas em aço carbono 36 . Esses dados indicam a contribuição desses microrganismos para a corrosão. No entanto, em muitos estudos, a duração e os grupos experimentais são limitados, e pouco se sabe sobre a dinâmica das comunidades microbianas durante a corrosão.
Aqui, investigamos os CIMs de aço carbono, aço cromo, aço inoxidável e ferro fundido usando estudos de imersão em um ambiente aeróbico de água doce com histórico de eventos de CIM. Amostras foram coletadas em 1, 3, 6, 14 e 22 meses, e a taxa de corrosão de cada metal e componente microbiano foi estudada. Nossos resultados fornecem insights sobre a dinâmica de longo prazo das comunidades microbianas durante a corrosão.
Conforme mostrado na Tabela 1, nove metais foram utilizados neste estudo. Dez amostras de cada material foram imersas em um reservatório de água doce. A qualidade da água de processo é a seguinte: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, turbidez de 1 ppm e pH 7,4. A concentração de oxigênio dissolvido (OD) na base da escala de amostragem foi de aproximadamente 8,2 ppm e a temperatura da água variou de 9 a 23 °C sazonalmente.
Conforme mostrado na Figura 1, após 1 mês de imersão em ambientes de ferro fundido ASTM A283, ASTM A109 Condição #4/5, ASTM A179 e ASTM A395, produtos de corrosão marrom foram observados na superfície do aço carbono na forma de corrosão generalizada. A perda de massa desses espécimes aumentou com o tempo (Tabela Suplementar 1) e a taxa de corrosão foi de 0,13–0,16 mm por ano (Fig. 2). Da mesma forma, corrosão geral foi observada em aços com baixo teor de Cr (1% e 2,25%) com uma taxa de corrosão de cerca de 0,13 mm/ano (Figuras 1 e 2). Em contraste, o aço com 9% de Cr exibe corrosão localizada que ocorre em lacunas formadas por juntas. A taxa de corrosão desta amostra é de cerca de 0,02 mm/ano, o que é significativamente menor do que a do aço com corrosão geral. Em contraste, os aços inoxidáveis ​​do tipo 304 e 316 não apresentam corrosão visível, com taxas de corrosão estimadas de <0,001 mm y−1. Em contraste, os aços inoxidáveis ​​tipo 304 e 316 não apresentam corrosão visível, com taxas de aceleração estimadas de <0,001 mm y−1. Na verdade, as configurações dos tipos 304 e 316 não são compatíveis com a corrupção, por causa disso, a varredura é feita составляет <0,001 мм/год. Em contraste, os aços inoxidáveis ​​tipos 304 e 316 não apresentam corrosão visível, com uma taxa de corrosão estimada de <0,001 mm/ano.相比之下,304 和-316 型不锈钢没有显示出可见的腐蚀,估计腐蚀速率<0,001 mm y-1。相比之下,304 和-316 型不锈钢没有显示出可见的腐蚀,估计腐蚀速率<0,001 mm y-1。 Напротив, нержавеющие стали типа 304 e -316 não показали видимой коррозии с расчетной скоростью коррозии <0,001 mm/год. Em contraste, os aços inoxidáveis ​​tipo 304 e -316 não apresentaram corrosão visível, com uma taxa de corrosão de projeto de <0,001 mm/ano.
São mostradas imagens macroscópicas de cada amostra (altura 50 mm × largura 20 mm) antes e depois da desincrustação. 1 metro, 1 mês; 3 metros, 3 meses; 6 metros, 6 meses; 14 metros, 14 meses; 22 metros, 22 meses; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condição 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, aço 1% Cr; 3C aço, aço 2,25% Cr; aço 9C, aço 9% Cr; S6, aço inoxidável 316; S8, aço inoxidável tipo 304.
A taxa de corrosão foi calculada utilizando a perda de massa e o tempo de imersão. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, endurecido 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, aço 1% Cr, 3 C, aço 2,25% Cr, 9 C, aço 9% Cr, S6, aço inoxidável tipo 316; S8, aço inoxidável tipo 304.
A figura 1 também mostra que os produtos de corrosão do aço carbono, aço com baixo teor de Cr e ferro fundido se desenvolvem ainda mais após imersão por 3 meses. A taxa geral de corrosão diminuiu gradualmente para 0,07 ~ 0,08 mm/ano após 22 meses (Figura 2). Além disso, a taxa de corrosão do aço com 2,25% de Cr foi ligeiramente menor do que a de outros espécimes corroídos, indicando que o Cr pode inibir a corrosão. Além da corrosão geral, de acordo com a norma ASTM A179, a corrosão localizada foi observada após 22 meses com uma profundidade de corrosão de cerca de 700 µm (Fig. 3). A taxa de corrosão local, calculada usando a profundidade de corrosão e o tempo de imersão, é de 0,38 mm/ano, o que é cerca de 5 vezes mais rápido do que a corrosão geral. A taxa de corrosão da liga ASTM A395 pode ser subestimada, pois os produtos de corrosão não removem completamente a incrustação após 14 ou 22 meses de imersão em água. No entanto, a diferença deve ser mínima. Além disso, muitas pequenas cavidades foram observadas no aço corroído com baixo teor de cromo.
Imagem completa (barra de escala: 10 mm) e corrosão localizada (barra de escala: 500 µm) do aço ASTM A179 e 9% Cr na profundidade máxima, usando um microscópio a laser de visualização 3D. Os círculos vermelhos na imagem completa indicam a corrosão localizada medida. Uma vista completa do aço 9% Cr, vista do verso, é mostrada na Figura 1.
Conforme mostrado na Fig. 2, para aço com 9% de Cr, não foi observada corrosão dentro de 3 a 14 meses, e a taxa de corrosão foi praticamente nula. No entanto, corrosão localizada foi observada após 22 meses (Figura 3), com uma taxa de corrosão de 0,04 mm/ano calculada utilizando perda de massa. A profundidade máxima de corrosão localizada é de 1260 µm e a taxa de corrosão localizada estimada utilizando a profundidade de corrosão e o tempo de imersão (22 meses) é de 0,68 mm/ano. Como o ponto exato de início da corrosão não é conhecido, a taxa de corrosão pode ser maior.
Em contraste, não foi observada corrosão visível no aço inoxidável, mesmo após 22 meses de imersão. Embora algumas partículas marrons tenham sido observadas na superfície antes da desincrustação (Fig. 1), elas estavam fracamente aderidas e não eram produtos de corrosão. Como o metal reaparece na superfície do aço inoxidável após a remoção da incrustação, a taxa de corrosão é praticamente nula.
O sequenciamento de amplicons foi realizado para compreender as diferenças e a dinâmica das comunidades microbianas ao longo do tempo em produtos de corrosão e biofilmes em superfícies metálicas, água e sedimentos. Foram recebidas 4.160.012 leituras, com um intervalo de 31.328 a 124.183 leituras.
Os índices de Shannon das amostras de água coletadas em captações e lagoas variaram de 5,47 a 7,45 (Fig. 4a). Como a água de rios recuperada é utilizada como água industrial, a comunidade microbiana pode mudar sazonalmente. Em contraste, o índice de Shannon das amostras de sedimento de fundo foi de cerca de 9, significativamente maior do que o das amostras de água. Da mesma forma, as amostras de água apresentaram índices de Chao1 calculados e unidades taxonômicas operacionais (UTOs) observadas menores do que as amostras de sedimento (Fig. 4b, c). Essas diferenças são estatisticamente significativas (teste de Tukey-Kramer; valores de p < 0,01, Fig. 4d), indicando que as comunidades microbianas nas amostras de sedimento são mais complexas do que aquelas nas amostras de água. Essas diferenças são estatisticamente significativas (teste de Tukey-Kramer; valores de p < 0,01, Fig. 4d), indicando que as comunidades microbianas nas amostras de sedimento são mais complexas do que aquelas nas amostras de água. Эти различия статистически значимы (критерий Тьюки-Крамера; значения p <0,01, ris. 4d), что указывает на то, qual é o microfone que está sendo instalado em образцах донных отложений более сложны, чем в образцах воды. Essas diferenças são estatisticamente significativas (teste de Tukey-Kramer; valores de p < 0,01, Fig. 4d), indicando que as comunidades microbianas em amostras de sedimento são mais complexas do que em amostras de água.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。。。。。。。。。 Esta proporção é considerada estatística (criteriй Тьюки-Крамера; p-значение <0,01, ris. 4d), что позволяет предположить, что микробные Certifique-se de que a solução mais adequada seja a melhor opção para você usar o líquido. Essas diferenças foram estatisticamente significativas (teste de Tukey-Kramer; valor de p <0,01, Fig. 4d), sugerindo que as comunidades microbianas nas amostras de sedimento eram mais complexas do que nas amostras de água.Como a água na bacia de transbordamento está em constante renovação e os sedimentos se depositam no fundo da bacia sem perturbação mecânica, essa diferença na diversidade microbiana deve refletir o ecossistema da bacia.
a Índice de Shannon, b Unidade taxonômica operacional observada (OTU) e c Índice de absorção de Chao1 (n=6) e bacia (n=5) Água, sedimento (n=3), ASTM A283 (S: n=5), ASTM A109 Temper #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) e 9% (9 C: n = 5) Aços Cr, bem como aços inoxidáveis ​​tipo 316 (S6: n = 5) e -304 (S8: n = 5) são mostrados como gráficos em forma de caixa e bigode. d Valores de p para os índices de Shannon e Chao1 obtidos usando ANOVA e testes de comparação múltipla de Tukey-Kramer. Os fundos vermelhos representam pares com valores de p < 0,05. Os fundos vermelhos representam pares com valores de p < 0,05. Красные фоны представляют пары со значениями p <0,05. Fundos vermelhos representam pares com valores de 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. Fundos vermelhos representam pares com valores de p < 0,05.A linha no meio da caixa, a parte superior e inferior da caixa e os bigodes representam a mediana, os percentis 25 e 75 e os valores mínimo e máximo, respectivamente.
Os índices de Shannon para aço carbono, aço com baixo teor de cromo e ferro fundido foram semelhantes aos das amostras de água (Fig. 4a). Em contraste, os índices de Shannon das amostras de aço inoxidável são significativamente maiores do que aqueles dos aços corroídos (valores de p < 0,05, Fig. 4d) e semelhantes aos dos sedimentos. Em contraste, os índices de Shannon das amostras de aço inoxidável são significativamente maiores do que os dos aços corroídos (valores de p < 0,05, Fig. 4d) e semelhantes aos dos sedimentos. Напротив, индексы Шеннона образцов из нержавеющей стали значительно выше, чем у корродированных сталей (значения p <0,05, рис. 4d), и аналогичны индексам отложений. Em contraste, os índices de Shannon de amostras de aço inoxidável são significativamente maiores do que aqueles de aços corroídos (valores de p < 0,05, Fig. 4d) e são semelhantes aos 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，图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 original. Em contraste, o índice de Shannon dos espécimes de aço inoxidável foi significativamente maior do que o do aço corroído (valor de p < 0,05, Fig. 4d), assim como o depósito.Em contraste, o índice de Shannon para aços com 9% de Cr variou de 6,95 a 9,65. Esses valores foram muito maiores nos corpos de prova não corroídos aos 1 e 3 meses do que nos corpos de prova corroídos aos 6, 14 e 22 meses (Fig. 4a). Além disso, os índices de Chao1 e os OTUs observados dos aços com 9% de Cr são maiores do que aqueles das amostras corroídas e de água e menores do que aqueles das amostras não corroídas e de sedimento (Fig. 4b, c), e as diferenças são estatisticamente significativas (valores de p < 0,01, Fig. 4d). Além disso, os índices de Chao1 e OTUs observados dos aços 9% Cr são maiores do que aqueles das amostras corroídas e de água e menores do que aqueles das amostras não corroídas e de sedimento (Fig. 4b, c), e as diferenças são estatisticamente significativas (valores de p < 0,01, Fig. 4d).Além disso, o Chao1 e o OTU observados de aços com 9% de Cr são maiores do que aqueles de amostras corroídas e aquosas e menores do que aqueles de amostras não corroídas e sedimentares (Fig. 4b, c), e as diferenças são estatisticamente significativas.(p-значения <0,01, рис. 4d). (valores de 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，图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）。 Além disso, indique Chao1 e наблюдаемые OTU está estável com 9% Cr que você precisa, que é корродированных e водных образцов, e não, чем у некорродированных и осадочных образцов (рис. 4b,c), e разница была статистически значимой (p- значение < 0,01, risco 4г). Além disso, o índice Chao1 e a OTU observada do aço com 9% de Cr foram maiores do que aqueles das amostras corroídas e aquosas e menores do que aqueles das amostras não corroídas e sedimentares (Fig. 4b,c), e a diferença foi estatisticamente significativa (valor de p < 0,01, Fig. 4d).Esses resultados indicam que a diversidade microbiana em produtos de corrosão é menor do que em biofilmes em metais não corroídos.
A Fig. 5a mostra um gráfico de Análise de Coordenadas Principais (PCoA) baseado na distância não ponderada UniFrac para todas as amostras, com três clusters principais observados. As comunidades microbianas nas amostras de água foram significativamente diferentes das demais comunidades. As comunidades microbianas nos sedimentos também incluíram comunidades de aço inoxidável, enquanto foram disseminadas nas amostras de corrosão. Em contraste, o mapa de aço com 9% de Cr é dividido em clusters não corroídos e corroídos. Consequentemente, as comunidades microbianas em superfícies metálicas e produtos de corrosão são significativamente diferentes daquelas na água.
Gráfico de análise de coordenadas principais (PCoA) baseado em distâncias UniFrac não ponderadas em todas as amostras (a), água (b) e metais (c). Círculos destacam cada cluster. As trajetórias são representadas por linhas conectando os períodos de amostragem em série. 1 metro, 1 mês; 3 metros, 3 meses; 6 metros, 6 meses; 14 metros, 14 meses; 22 metros, 22 meses; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condição 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, aço 1% Cr; 3C aço, aço 2,25% Cr; aço 9C, aço 9% Cr; S6, aço inoxidável 316; S8, aço inoxidável tipo 304.
Quando organizados em ordem cronológica, os gráficos de PCoA das amostras de água apresentaram um arranjo circular (Fig. 5b). Essa transição de ciclo pode refletir mudanças sazonais.
Além disso, apenas dois grupos (corroídos e não corroídos) foram observados nos gráficos de PCoA das amostras de metal, onde (com exceção do aço com 9% de cromo) também foi observada uma mudança na comunidade microbiana de 1 a 22 meses (Fig. 5c). Além disso, como as transições em amostras corroídas foram maiores do que em amostras não corroídas, houve uma correlação entre mudanças nas comunidades microbianas e progressão da corrosão. Em amostras de aço com 9% de Cr, dois tipos de comunidades microbianas foram revelados: pontos em 1 e 6 meses, localizados próximos ao aço inoxidável, e outros (3, 14 e 22 meses), localizados em pontos próximos ao aço corroído. 1 mês e cupons usados ​​para extração de DNA em 6 meses não foram corroídos, enquanto cupons em 3, 14 e 22 meses foram corroídos (Figura Suplementar 1). Portanto, as comunidades microbianas em amostras corroídas diferiram daquelas em água, sedimento e amostras não corroídas e mudaram conforme a corrosão progrediu.
Os principais tipos de comunidades microbianas observadas em amostras de água foram Proteobacteria (30,1–73,5%), Bacteroidetes (6,3–48,6%), Planctomycetota (0,4–19,6%) e Actinobacteria (0–17,7%), sua abundância relativa variou de amostra para amostra (Fig. 6), por exemplo, a abundância relativa de Bacteroidetes na água da lagoa foi maior do que na água abstrata. Essa diferença pode ser influenciada pelo tempo de residência da água no tanque de transbordamento. Esses tipos também foram observados em amostras de sedimento de fundo, mas sua abundância relativa diferiu significativamente daquela em amostras de água. Além disso, o conteúdo relativo de Acidobacteriota (8,7–13,0%), Chloroflexi (8,1–10,2%), Nitrospirota (4,2–4,4%) e Desulfobacterota (1,5–4,4%) foi maior do que em amostras de água. Como quase todas as espécies de Desulfobacterota são SRB37, o ambiente no sedimento deve ser anaeróbico. Embora Desulfobacterota possa influenciar a corrosão, o risco deve ser extremamente baixo porque suas abundâncias relativas na água da piscina são <0,04%. Embora Desulfobacterota possa influenciar a corrosão, o risco deve ser extremamente baixo porque suas abundâncias relativas na água da piscina são <0,04%. Хотя Desulfobacterota, возможно, влияют на коррозию, риск должен быть чрезвычайно низким, поскольку их относительное содержание воде бассейна estabilidade <0,04%. Embora Desulfobacterota possa ter efeito na corrosão, o risco deve ser extremamente baixo, pois sua abundância relativa na água da piscina é <0,04%.尽管脱硫杆菌门可能影响腐蚀，但风险应该极低，因为它们在池水中的相对丰度<0,04%。 <0,04%。 Este tipo de Desulfobacillus pode ser perigoso para a corrosão, o risco de ser perigoso para a saúde, para a saúde e para a saúde содержание воде бассейна estabilidade <0,04%. Embora o tipo Desulfobacillus possa influenciar a corrosão, o risco deve ser extremamente baixo, pois sua abundância relativa na água da piscina é <0,04%.
RW e Air representam amostras de água da entrada de água e da bacia, respectivamente. Sedimento-C, -E, -W são amostras de sedimento retiradas do centro do fundo da bacia, bem como dos lados leste e oeste. 1 metro, 1 mês; 3 metros, 3 meses; 6 metros, 6 meses; 14 metros, 14 meses; 22 metros, 22 meses; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condição 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, aço 1% Cr; 3C aço, aço 2,25% Cr; aço 9C, aço 9% Cr; S6, aço inoxidável 316; S8, aço inoxidável tipo 304.
No nível de gênero, uma proporção ligeiramente maior (6–19%) de bactérias não classificadas pertencentes à família Trichomonadaceae, bem como Neosphingosine, Pseudomonas e Flavobacterium, foi observada em todas as estações. Como componentes principais menores, suas participações variam (Fig. 1). 7a e b). Nos tributários, a abundância relativa de Flavobacterium, Pseudovibrio e Rhodoferrobacter foi maior apenas no inverno. Da mesma forma, um maior conteúdo de Pseudovibrio e Flavobacterium foi observado na água de inverno da bacia. Assim, as comunidades microbianas em amostras de água variaram dependendo da estação, mas não sofreram mudanças drásticas durante o período de estudo.
a Água de admissão, b Água de piscina, c ASTM A283, d ASTM A109 temperatura #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2,25% Cr e i 9% Cr aço, j Tipo 316 e aço inoxidável K-304.
Proteobactérias foram os principais constituintes em todas as amostras, mas sua abundância relativa nas amostras corroídas diminuiu com o avanço da corrosão (Fig. 6). Nas amostras ASTM A179, ASTM A109 Temp. No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 e 1% e 2,25% Cr, a abundância relativa de proteobactérias diminuiu de 89,1%, 85,9%, 89,6%, 79,5% e 84,8%, 83,8% e 43,3%, 52,2%, 50,0%, 41,9%, 33,8% e 31,3%, respectivamente. Em contraste, as abundâncias relativas de Desulfobacterota aumentam gradualmente de <0,1% para 12,5–45,9% com a progressão da corrosão. Em contraste, as abundâncias relativas de Desulfobacterota aumentam gradualmente de <0,1% para 12,5–45,9% com a progressão da corrosão. No entanto, a solução Desulfobacterota é amplamente divulgada por <0,1% até 12,5–45,9% por mais aumento de cor. Em contraste, a abundância relativa de Desulfobacterota aumenta gradualmente de <0,1% para 12,5–45,9% à medida que a corrosão progride.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% Por favor, use o Desulfobacillus após a propagação com <0,1% até 12,5–45,9% por mais tempo коррозии. Em contraste, a abundância relativa de Desulfobacillus aumentou gradualmente de <0,1% para 12,5–45,9% à medida que a corrosão progredia.Assim, com o avanço da corrosão, a Proteobactereira foi substituída pela Desulfobacterota.
Em contraste, biofilmes em aço inoxidável não corroído continham as mesmas proporções de diferentes bactérias: 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%) e Chloroflexi (2,1–8,8%). Constatou-se que a proporção de Nitrospirota nas amostras de aço inoxidável aumentou gradualmente (Fig. 6). Essas proporções são semelhantes às das amostras de sedimento, o que corresponde ao gráfico de PCoA mostrado na Fig. 5a.
Em amostras de aço contendo 9% de Cr, dois tipos de comunidades microbianas foram observados: as comunidades microbianas de 1 mês e 6 meses foram semelhantes às das amostras de sedimento do fundo, enquanto a proporção de proteobactérias nas amostras de corrosão 3, 14 e 22 meses aumentou significativamente. Além disso, essas duas comunidades microbianas nas amostras de aço com 9% de Cr correspondiam a clusters divididos no gráfico PCoA mostrado na Fig. 5c.
No nível de gênero, foram observadas >2000 OTUs contendo bactérias e arqueas não atribuídas. No nível de gênero, foram observadas >2000 OTUs contendo bactérias e arqueas não atribuídas.No nível de gênero, mais de 2.000 OTUs foram observadas contendo bactérias e arqueas não identificadas.No nível de gênero, mais de 2000 OTUs foram observadas contendo bactérias e arqueas não especificadas. Entre elas, focamos em 10 OTUs com uma alta população em cada amostra. Isso cobre 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% e 21,8-45,1% em ASTM A179. , ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2,25% e 9% de aços Cr e aços inoxidáveis ​​Tipo 316 e -304.
Um teor relativamente alto de monólitos desclorados com propriedades oxidantes de Fe(II) foi observado em amostras de corrosão como ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 e aços com 1% e 2,25% de Cr no estágio inicial de corrosão (1 mês e 3 meses, Fig. 7c-h). A proporção de Dechloromonas diminuiu ao longo do tempo, o que correspondeu à diminuição de Proteobacteria (Fig. 6). Além disso, as proporções de Dechloromonas nos biofilmes nas amostras não corroídas são <1%. Além disso, as proporções de Dechloromonas nos biofilmes nas amostras não corroídas são <1%. Além disso, para Dechloromonas em bioplенках на некорродированных образцах составляет <1%. Além disso, a proporção de Dechloromonas em biofilmes em espécimes não corroídos é <1%.此外,未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例<1%。此外,未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例 < 1% Além disso, para Dechloromonas em bioplенке, o valor é <1%. Além disso, a proporção de Dechloromonas no biofilme de espécimes não corroídos foi <1%.Portanto, entre os produtos de corrosão, Dechloromonas é significativamente enriquecido em um estágio inicial da corrosão.
Em contraste, nos aços ASTM A179, ASTM A109 temperado nº 4/5, ASTM A179, ASTM A395 e aços com 1% e 2,25% de Cr, a proporção de espécies Desulfovibrio SRB finalmente aumentou após 14 e 22 meses (Fig. 7c-h). A desulfofibrião foi muito baixa ou não foi detectada nos estágios iniciais da corrosão, em amostras de água (Fig. 7a, b) e em biofilmes não corroídos (Fig. 7j, j). Isso sugere fortemente que o Desulfovibrio prefere o ambiente dos produtos de corrosão formados, embora estes não afetem a corrosão nos estágios iniciais.
Bactérias redutoras de Fe(III), como Geobacter e Geothrix, foram encontradas em produtos de corrosão nos estágios intermediários da corrosão (6 e 14 meses), mas a proporção de estágios tardios (22 meses) de corrosão é maior nelas, sendo relativamente baixa (Fig. 7c, eh). O gênero Sideroxydans com propriedades de oxidação de Fe(II) apresentou comportamento semelhante (Fig. 7f), de modo que a proporção de FeOB, IRB e SRB foi maior apenas nas amostras corroídas. Isso sugere fortemente que mudanças nessas comunidades microbianas estão associadas à progressão da corrosão.
Em aço com 9% de Cr corroído após 3, 14 e 22 meses, foi observada uma maior proporção de membros da família Beggiatoacea (8,5–19,6%), que podem exibir propriedades de oxidação de enxofre, e sideroxidans foram observados (8,4–13,7%) (Fig. 1). ). 7i) Além disso, Thiomonas, uma bactéria oxidante de enxofre (SOB), foi encontrada em números maiores (3,4% e 8,8%) em 3 e 14 meses. Em contraste, bactérias redutoras de nitrato Nitrospira (12,9%) foram observadas em amostras não corroídas de 6 meses de idade. Uma maior proporção de Nitrospira também foi observada em biofilmes em aço inoxidável após imersão (Fig. 7j,k). Assim, as comunidades microbianas de aços 9% Cr não corroídos de 1 e 6 meses de idade foram semelhantes às dos biofilmes de aço inoxidável. Além disso, as comunidades microbianas do aço com 9% de Cr corroído em 3, 14 e 22 meses diferiram dos produtos de corrosão dos aços carbono e baixo teor de cromo e do ferro fundido.
O desenvolvimento da corrosão é geralmente mais lento em água doce do que em água salgada, pois a concentração de íons cloreto afeta a corrosão do metal. No entanto, alguns aços inoxidáveis ​​podem corroer em ambientes de água doce38,39. Além disso, inicialmente suspeitou-se de corrosão por microrganismos (MIC), pois material corroído já havia sido observado na piscina de água doce utilizada neste estudo. Em estudos de imersão de longo prazo, foram observadas diversas formas de corrosão, três tipos de comunidades microbianas e uma alteração nas comunidades microbianas em produtos de corrosão.
O meio de água doce utilizado neste estudo é um tanque fechado para água técnica, retirado de um rio com composição química relativamente estável e variação sazonal da temperatura da água entre 9 e 23 °C. Portanto, flutuações sazonais nas comunidades microbianas em amostras de água podem estar associadas a variações de temperatura. Além disso, a comunidade microbiana na água da piscina era um pouco diferente daquela presente na água de entrada (Fig. 5b). A água da piscina é constantemente reposta devido ao transbordamento. Consequentemente, o OD permaneceu em ~8,2 ppm mesmo em profundidades intermediárias entre a superfície da bacia e o fundo. Por outro lado, o ambiente do sedimento deve ser anaeróbico, uma vez que se deposita e permanece no fundo do reservatório, e a flora microbiana presente nele (como a PCR) também deve diferir da flora microbiana presente na água (Fig. 6). Como os cupons na piscina estavam mais distantes dos sedimentos, eles foram expostos à água doce apenas durante os estudos de imersão em condições aeróbicas.
A corrosão generalizada ocorre em aço carbono, aço com baixo teor de cromo e ferro fundido em ambientes de água doce (Figura 1), pois esses materiais não são resistentes à corrosão. No entanto, a taxa de corrosão (0,13 mm/ano) em condições abióticas de água doce foi maior do que em estudos anteriores40 (0,04 mm/ano) e comparável à taxa de corrosão (0,02–0,76 mm/ano) na presença de microrganismos1, semelhante às condições de água doce40,41,42. Essa taxa de corrosão acelerada é uma característica da MIC.
Além disso, após 22 meses de imersão, observou-se corrosão localizada em diversos metais sob os produtos de corrosão (Fig. 3). Em particular, a taxa de corrosão localizada observada na ASTM A179 é cerca de cinco vezes mais rápida do que a corrosão geral. Essa forma incomum de corrosão e essa taxa de corrosão acelerada também foram observadas em corrosão que ocorre no mesmo objeto. Portanto, a imersão realizada neste estudo reflete a corrosão na prática.
Entre os metais estudados, o aço com 9% de Cr apresentou a corrosão mais severa, com uma profundidade de corrosão de >1,2 mm, o que provavelmente é MIC devido à corrosão acelerada e à forma anormal de corrosão. Entre os metais estudados, o aço com 9% de Cr apresentou a corrosão mais severa, com uma profundidade de corrosão de >1,2 mm, o que provavelmente é MIC devido à corrosão acelerada e à forma anormal de corrosão. Среди исследованных металлов сталь с 9% Cr показала наиболее сильную коррозию с глубиной коррозии> 1,2 mm, что, вероятно, является МИК não há corrosão e formatos anormais. Entre os metais examinados, o aço com 9% de Cr apresentou a corrosão mais severa, com profundidade de corrosão >1,2 mm, o que provavelmente é o MIC devido à corrosão acelerada e a uma forma anormal de corrosão.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。在所研究的金属中,9% Cr Os metais isentos de corrosão são de 9% Cr, com uma cor sólida >1,2 mm, escore всего, МИК из-за ускоренных e forma anormal corrompida. Entre os metais estudados, o aço com 9% de Cr foi o que mais corroeu, com profundidade de corrosão de >1,2 mm, provavelmente MIC devido a formas aceleradas e anômalas de corrosão.Como o aço com 9% de Cr é usado em aplicações de alta temperatura, seu comportamento de corrosão foi estudado anteriormente43,44, mas nenhum MIC foi relatado anteriormente para este metal. Como vários microrganismos, exceto os hipertermófilos, são inativos em um ambiente de alta temperatura (>100 °C), a MIC em aço com 9% de Cr pode ser ignorada nesses casos. Como vários microrganismos, exceto os hipertermófilos, são inativos em um ambiente de alta temperatura (>100 °C), a MIC em aço com 9% de Cr pode ser ignorada nesses casos. Existem muitos microorganismos que podem ser ativados por hipertermoфилов, inativos no seu ambiente de trabalho (>100 °С), МИК em 9% Cr em Essa solução não pode ser usada. Como muitos microrganismos, com exceção dos hipertermófilos, são inativos em um ambiente de alta temperatura (>100°C), o MIC em aço com 9% de Cr pode ser ignorado nesses casos.由于除超嗜热菌外，许多微生物在高温环境(>100 °C) 中不活跃，因此在这种情况下可以忽略9% Cr钢中的MIC。 9% Cr (>100 °C) Existem muitos microorganismos que não são ativados no seu computador (>100 °С), МПК em стали com 9% Cr no dia seguinte, você não pode usá-lo. Como muitos microrganismos, exceto os hipertermófilos, não apresentam atividade em ambientes de alta temperatura (>100 °C), o MIC em aço com 9% de Cr pode ser ignorado neste caso.Entretanto, quando o aço com 9% de Cr é usado em um ambiente de temperatura média, várias medidas devem ser tomadas para reduzir o MIC.
Várias comunidades microbianas e suas alterações foram observadas em depósitos de material não corroído e em produtos de corrosão em biofilmes em comparação com a água, além de corrosão acelerada (Fig. 5-7), sugerindo fortemente que essa corrosão é um microfone. Ramirez et al.13 relatam uma transição de 3 etapas (FeOB => SRB/IRB = > SOB) em um ecossistema microbiano marinho ao longo de 6 meses, em que o sulfeto de hidrogênio produzido por SRB enriquecido secundariamente pode finalmente contribuir para o enriquecimento de SOB. Ramirez et al.13 relatam uma transição de 3 etapas (FeOB => SRB/IRB => SOB) em um ecossistema microbiano marinho ao longo de 6 meses, quando o sulfeto de hidrogênio produzido por SRB enriquecido secundariamente pode finalmente contribuir para o enriquecimento de SOB. Ramirez et al.13 pesquisam sobre o método de transferência (FeOB => SRB/IRB => SOB) na pesquisa de microorganismos de Moscou 6 месяцев, когда сероводород, образующийся por вторичном обогащении SRB, может, наконец, способствовать обогащению SOB. Ramirez et al.13 relatam uma transição de três estágios (FeOB => SRB/IRB => SOB) no ecossistema microbiano marinho ao longo de um período de 6 meses, onde o sulfeto de hidrogênio gerado pelo enriquecimento secundário de SRB pode finalmente contribuir para o enriquecimento de SOB. Ramirez 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 sob 的富集。 Ramirez et al.13 pesquisaram o período de estresse (FeOB => SRB/IRB => SOB) na pesquisa microbiana de Moscou 6 месяцев, em котором сероводород, образующийся в результате вторичного обогащения SRB, может в конечном итоге способствовать обогащению SOB. Ramirez et al.13 relataram uma transição de três etapas (FeOB => SRB/IRB => SOB) no ecossistema microbiano marinho ao longo de um período de 6 meses, no qual o sulfeto de hidrogênio produzido pelo enriquecimento secundário de SRB pode eventualmente contribuir para o enriquecimento de SOB.McBeth e Emerson36 relataram enriquecimento primário em FeOB. Da mesma forma, o enriquecimento de FeOB durante a fase inicial de corrosão é observado neste estudo, mas as alterações microbianas com a progressão da corrosão observadas nos aços carbono e 1% e 2,25% Cr e ferro fundido ao longo de 22 meses são FeOB => IRB = > SRB (Figs. 7 e 8). Da mesma forma, o enriquecimento de FeOB durante a fase inicial de corrosão é observado neste estudo, mas as alterações microbianas com a progressão da corrosão observadas nos aços carbono e 1% e 2,25% Cr e ferro fundido ao longo de 22 meses são FeOB => IRB => SRB (Figs. 7 e 8). Isso é o que está acontecendo no FeOB no primeiro estágio de corrosão, sem micromicroscopia por mais коррозии de proгрессирования, наблюдаемые в углеродистых e 1% e 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 meses, представляют собой FeOB => IRB => SRB (рис. 7 и 8). Da mesma forma, neste estudo, o enriquecimento em FeOB é observado em um estágio inicial da corrosão, mas as alterações microbianas à medida que a corrosão progride, observadas em aços carbono e 1% e 2,25% Cr e ferro fundido ao longo de 22 meses, são FeOB => IRB => SRB (Figuras 7 e 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个月的铸铁中观察到的微生物随着腐蚀的进展而变化是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, não microbiologia, наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 meses, были FeOB => IRB => SRB (risos. 7 e 8). Da mesma forma, o enriquecimento de FeOB nos estágios iniciais da corrosão foi observado neste estudo, mas as alterações microbiológicas observadas em aços carbono e 1% e 2,25% Cr e ferro fundido ao longo de 22 meses foram FeOB => IRB => SRB (Fig. 7 e 8).As BRS podem se acumular facilmente em ambientes marinhos devido às altas concentrações de íons sulfato, mas seu enriquecimento em ambientes de água doce é retardado por baixas concentrações de íons sulfato. O enriquecimento de BRS em água marinha tem sido frequentemente relatado10,12,45.
a Carbono orgânico e nitrogênio via metabolismo energético dependente de Fe(II) óxido de ferro (células vermelhas [Dechloromonas sp.] e verdes [Sideroxydans sp.]) e bactérias redutoras de Fe(III) (células cinzentas [Geothrix sp. e Geobacter sp.]) em um estágio inicial de corrosão, então bactérias anaeróbicas redutoras de sulfato (SRP) e microrganismos heterotróficos enriquecem o estágio maduro de corrosão consumindo a matéria orgânica acumulada. b Mudanças nas comunidades microbianas em metais resistentes à corrosão. Células violeta, azul, amarela e branca representam bactérias das famílias Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea e outras, respectivamente.
No que diz respeito a mudanças na comunidade microbiana e possível enriquecimento de SRB, FeOB é crítico no estágio inicial da corrosão, e Dechloromonas pode obter sua energia de crescimento da oxidação de Fe(II). Microrganismos podem sobreviver em meios contendo elementos traços, mas eles não crescerão exponencialmente. No entanto, a piscina de imersão usada neste estudo é uma bacia de transbordamento, com um fluxo de 20 m3/h, que fornece continuamente elementos traços contendo íons inorgânicos. Nos estágios iniciais da corrosão, íons ferrosos são liberados de aço carbono e ferro fundido, e FeOBs (como Dechloromonas) os usam como fonte de energia. Traços de carbono, fosfato e nitrogênio necessários para o crescimento celular devem estar presentes na água do processo na forma de substâncias orgânicas e inorgânicas. Portanto, neste ambiente de água doce, FeOB é inicialmente enriquecido em superfícies metálicas, como aço carbono e ferro fundido. Posteriormente, IRBs podem crescer e usar matéria orgânica e óxidos de ferro como fontes de energia e aceitadores de elétrons terminais, respectivamente. Em produtos de corrosão maduros, condições anaeróbicas enriquecidas com nitrogênio devem ser criadas devido ao metabolismo de FeOB e IRB. Portanto, SRB pode crescer rapidamente e substituir FeOB e IRB (Fig. 8a).
Recentemente, Tang et al. relataram a corrosão de aço inoxidável por Geobacter ferroreducens em ambientes de água doce devido à transferência direta de elétrons do ferro para micróbios46. Considerando a EMIC, a contribuição de microrganismos com propriedades EET é crítica. SRB, FeOB e IRB são as principais espécies microbianas nos produtos de corrosão neste estudo, que devem ter características EET. Portanto, esses microrganismos eletroquimicamente ativos podem contribuir para a corrosão por EET, e a composição de sua comunidade muda sob a influência de várias espécies iônicas à medida que os produtos de corrosão são formados. Ao contrário, a comunidade microbiana no aço com 9% de Cr diferiu de outros aços (Fig. 8b). Após 14 meses, além do enriquecimento com FeOB, como Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea e Thiomonas também foram enriquecidos (Fig. 7i). Essa mudança é marcadamente diferente daquela de outros materiais corrosivos, como o aço carbono, e pode ser influenciada por íons ricos em cromo dissolvidos durante a corrosão. Notavelmente, Thiomonas não possui apenas propriedades oxidantes de enxofre, mas também propriedades oxidantes de Fe(II), um sistema EET e tolerância a metais pesados48,49. Elas podem ser enriquecidas devido à atividade oxidativa de Fe(II) e/ou ao consumo direto de elétrons metálicos. Em um estudo anterior, uma abundância relativamente alta de Beggiatoacea foi observada em biofilmes de Cu usando um sistema de monitoramento de biofilme descontínuo, sugerindo que essas bactérias podem ser resistentes a metais tóxicos como Cu e Cr. No entanto, a fonte de energia necessária para que Beggiatoacea cresça nesse ambiente é desconhecida.
Este estudo relata mudanças nas comunidades microbianas durante a corrosão em ambientes de água doce. No mesmo ambiente, as comunidades microbianas diferiram quanto ao tipo de metal. Além disso, nossos resultados confirmam a importância do FeOB nos estágios iniciais da corrosão, visto que o metabolismo energético microbiano dependente de ferro promove a formação de um ambiente rico em nutrientes, favorecido por outros microrganismos, como as BRS. Para reduzir a CIM em ambientes de água doce, o enriquecimento com FeOB e BRS deve ser limitado.
Nove metais foram usados ​​neste estudo e processados ​​em blocos de 50 × 20 × 1–5 mm (espessura para aço ASTM 395 e 1%, 2,25% e 9% Cr: 5 mm; espessura para ASTM A283 e ASTM A179: 3 mm). mm; ASTM A109 Temperamento 4/5 e Aço Inoxidável Tipo 304 e 316, espessura: 1 mm), com dois furos de 4 mm. Aços ao cromo foram polidos com lixa e outros metais foram polidos com lixa de grão 600 antes da imersão. Todas as amostras foram sonicadas com etanol 99,5%, secas e pesadas. Dez amostras de cada metal foram usadas para cálculo da taxa de corrosão e análise do microbioma. Cada espécime foi fixado em forma de escada com hastes e espaçadores de PTFE (φ 5 × 30 mm, Figura Suplementar 2).
A piscina tem um volume de 1100 metros cúbicos e uma profundidade de cerca de 4 metros. A entrada de água foi de 20 m³ h-1, o transbordamento foi liberado e a qualidade da água não flutuou sazonalmente (Fig. Suplementar 3). A escada de amostra é abaixada sobre um fio de aço de 3 m suspenso no meio do tanque. Dois conjuntos de escadas foram removidos da piscina em 1, 3, 6, 14 e 22 meses. Amostras de uma escada foram usadas para medir a perda de peso e calcular as taxas de corrosão, enquanto amostras de outra escada foram usadas para análise do microbioma. O oxigênio dissolvido no tanque de imersão foi medido próximo à superfície e ao fundo, bem como no meio, usando um sensor de oxigênio dissolvido (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, EUA).
Os produtos de corrosão e biofilmes presentes nas amostras foram removidos por raspagem com uma espátula de plástico ou com um cotonete, e posteriormente limpos em etanol 99,5% em banho ultrassônico. As amostras foram então imersas em solução de Clark, de acordo com a norma ASTM G1-0351. Todas as amostras foram pesadas após a secagem. Calcule a taxa de corrosão (mm/ano) para cada amostra usando a seguinte fórmula:
onde K é uma constante (8,76 × 104), T é o tempo de exposição (h), A é a área total da superfície (cm2), W é a perda de massa (g), D é a densidade (g cm–3).
Após a pesagem das amostras, imagens 3D de diversas amostras foram obtidas utilizando um microscópio de medição 3D a laser (LEXT OLS4000, Olympus, Tóquio, Japão).