Хвала вам што сте посетили Nature.com. Верзија прегледача коју користите има ограничену подршку за CSS. За најбоље искуство, препоручујемо вам да користите ажурирани прегледач (или да онемогућите режим компатибилности у Internet Explorer-у). У међувремену, како бисмо осигурали континуирану подршку, приказиваћемо сајт без стилова и JavaScript-а.
Микробна корозија (МИК) је озбиљан проблем у многим индустријама, јер може довести до огромних економских губитака. Супер дуплекс нерђајући челик 2707 (2707 HDSS) се користи у морским срединама због своје одличне хемијске отпорности. Међутим, његова отпорност на МИК није експериментално доказана. Ова студија је испитала понашање МИК 2707 HDSS изазваног морском аеробном бактеријом Pseudomonas aeruginosa. Електрохемијска анализа је показала да у присуству биофилма Pseudomonas aeruginosa у медијуму 2216E долази до позитивне промене потенцијала корозије и повећања густине струје корозије. Анализа рендгенске фотоелектронске спектроскопије (XPS) показала је смањење садржаја Cr на површини узорка испод биофилма. Визуелна анализа јамица показала је да је биофилм P. aeruginosa произвео максималну дубину јамица од 0,69 µм током 14 дана инкубације. Иако је ово мало, указује да 2707 HDSS није потпуно имун на MIC биофилмова P. aeruginosa.
Дуплекс нерђајући челици (DSS) се широко користе у разним индустријама због савршене комбинације одличних механичких својстава и отпорности на корозију1,2. Међутим, локализовано корозија се и даље јавља и утиче на интегритет овог челика3,4. DSS није отпоран на микробну корозију (MIC)5,6. Упркос широком спектру примене DSS-а, и даље постоје окружења у којима отпорност DSS-а на корозију није довољна за дуготрајну употребу. То значи да су потребни скупљи материјали са већом отпорношћу на корозију. Јеон и др.7 су открили да чак и супердуплекс нерђајући челици (SDSS) имају нека ограничења у погледу отпорности на корозију. Стога су у неким случајевима потребни супердуплекс нерђајући челици (HDSS) са већом отпорношћу на корозију. То је довело до развоја високо легираних HDSS-ова.
Отпорност на корозију DSS зависи од односа алфа и гама фаза и осиромашена је Cr, Mo и W регионима 8, 9, 10 поред друге фазе. HDSS садржи висок садржај Cr, Mo и N11, стога има одличну отпорност на корозију и високу вредност (45-50) еквивалентног броја отпорности на тачкасто крхотине (PREN) одређеног са теж.% Cr + 3,3 (теж.% Mo + 0,5 теж.% W) + 16 теж.% N12. Његова одлична отпорност на корозију зависи од уравнотеженог састава који садржи приближно 50% феритне (α) и 50% аустенитне (γ) фазе. HDSS има боља механичка својства и већу отпорност на хлоридну корозију. Побољшана отпорност на корозију проширује употребу HDSS-а у агресивнијим хлоридним срединама као што су морске средине.
МИК су главни проблем у многим индустријама, као што су нафтна, гасна и водопривредна индустрија14. МИК чини 20% свих оштећења од корозије15. МИК је биоелектрохемијска корозија која се може посматрати у многим срединама. Биофилмови који се формирају на металним површинама мењају електрохемијске услове, чиме утичу на процес корозије. Широко је распрострањено веровање да је МИК корозија узрокована биофилмовима. Електрогени микроорганизми једу метале да би добили енергију која им је потребна за преживљавање17. Недавне МИК студије су показале да је ЕЕТ (екстрацелуларни пренос електрона) фактор који ограничава брзину МИК-а изазваног електрогеним микроорганизмима. Жанг и др.18 су показали да електронски посредници убрзавају пренос електрона између ћелија Desulfovibrio sessificans и нерђајућег челика 304, што резултира тежим МИК нападом. Анинг и др.19 и Венцлаф и др.20 су показали да биофилмови корозивних сулфат-редукујућих бактерија (SRB) могу директно апсорбовати електроне са металних подлога, што доводи до јаког тачкастог напада.
Познато је да је DSS осетљив на MIC у медијумима који садрже SRB, бактерије које редукују гвожђе (IRB) итд. 21. Ове бактерије изазивају локализовано удубљивање на површини DSS испод биофилмова 22,23. За разлику од DSS, MIC за HDSS24 није добро познат.
Pseudomonas aeruginosa је грам-негативна, покретна, штапићаста бактерија која је широко распрострањена у природи25. Pseudomonas aeruginosa је такође главна микробна група у морском окружењу, узрокујући повишене концентрације минималне инхибиторне концентрације (МИК). Pseudomonas је активно укључен у процес корозије и препознат је као пионирски колонизатор током формирања биофилма. Махат и др.28 и Јуан и др.29 показали су да Pseudomonas aeruginosa тежи да повећа брзину корозије меког челика и легура у воденим срединама.
Главни циљ овог рада био је испитивање својстава MIC 2707 HDSS изазваног морском аеробном бактеријом Pseudomonas aeruginosa коришћењем електрохемијских метода, метода анализе површине и анализе продуката корозије. Електрохемијске студије, укључујући потенцијал отвореног кола (OCP), линеарну поларизациону отпорност (LPR), електрохемијску импедансну спектроскопију (EIS) и потенцијалну динамичку поларизацију, спроведене су како би се проучило понашање MIC 2707 HDSS. Енергетски дисперзивна спектрометријска анализа (EDS) је спроведена ради детекције хемијских елемената на кородираној површини. Поред тога, рендгенска фотоелектронска спектроскопија (XPS) је коришћена за одређивање стабилности пасивације оксидног филма под утицајем морске средине која садржи Pseudomonas aeruginosa. Дубина јама је мерена под конфокалним ласерским скенирајућим микроскопом (CLSM).
Табела 1 приказује хемијски састав 2707 HDSS. Табела 2 показује да 2707 HDSS има одлична механичка својства са границом течења од 650 MPa. На слици 1 приказана је оптичка микроструктура 2707 HDSS обрађеног раствором. У микроструктури која садржи око 50% аустенитне и 50% феритне фазе, видљиве су издужене траке аустенитне и феритне фазе без секундарних фаза.
На слици 2а приказан је потенцијал отвореног кола (Eocp) у односу на време излагања за 2707 HDSS у абиотској подлози 2216E и бујону P. aeruginosa током 14 дана на 37°C. Показује да се највећа и најзначајнија промена Eocp јавља у првих 24 сата. Вредности Eocp су у оба случаја достигле врхунац од -145 mV (у поређењу са SCE) око 16 сати, а затим су нагло пале, достижући -477 mV (у поређењу са SCE) и -236 mV (у поређењу са SCE) за абиотски узорак и купоне P Pseudomonas aeruginosa, респективно. Након 24 сата, вредност Eocp 2707 HDSS за P. aeruginosa била је релативно стабилна на -228 mV (у поређењу са SCE), док је одговарајућа вредност за небиолошке узорке била приближно -442 mV (у поређењу са SCE). Eocp у присуству P. aeruginosa је био прилично низак.
Електрохемијска студија 2707 HDSS узорака у абиотској подлози и бујону Pseudomonas aeruginosa на 37 °C:
(а) Eocp као функција времена експозиције, (б) поларизационе криве на 14. дан, (ц) Rp као функција времена експозиције и (д) icorr као функција времена експозиције.
Табела 3 приказује параметре електрохемијске корозије 2707 узорака HDSS изложених абиотским и Pseudomonas aeruginosa медијумима инокулираним током периода од 14 дана. Тангенте анодних и катодних кривих су екстраполиране да би се добили пресеци који дају густину струје корозије (icorr), потенцијал корозије (Ecorr) и Тафелов нагиб (βα и βc) према стандардним методама30,31.
Као што је приказано на слици 2б, померање криве P. aeruginosa навише резултирало је повећањем Ecorr у поређењу са абиотском кривом. Вредност icorr, која је пропорционална брзини корозије, повећала се на 0,328 µA cm-2 у узорку Pseudomonas aeruginosa, што је четири пута више него у небиолошком узорку (0,087 µA cm-2).
ЛПР је класична недеструктивна електрохемијска метода за брзу анализу корозије. Такође је коришћена за проучавање MIC32. На слици 2ц је приказан поларизациони отпор (Rp) као функција времена излагања. Виша вредност Rp значи мању корозију. У првих 24 сата, Rp 2707 HDSS је достигао врхунац од 1955 kΩ cm2 за абиотске узорке и 1429 kΩ cm2 за узорке Pseudomonas aeruginosa. Слика 2ц такође показује да је вредност Rp брзо опала након једног дана, а затим остала релативно непромењена током наредних 13 дана. Вредност Rp узорка Pseudomonas aeruginosa је око 40 kΩ cm2, што је много ниже од вредности од 450 kΩ cm2 небиолошког узорка.
Вредност icorr је пропорционална равномерној брзини корозије. Њена вредност се може израчунати помоћу следеће Стерн-Гиријеве једначине:
Према Зое и др.33, типична вредност Тафеловог нагиба B у овом раду узета је на 26 mV/dec. Слика 2d показује да је icorr небиолошког узорка 2707 остао релативно стабилан, док је узорак P. aeruginosa значајно флуктуирао након првих 24 сата. Вредности icorr узорака P. aeruginosa биле су за ред величине веће од вредности небиолошких контрола. Овај тренд је у складу са резултатима отпорности на поларизацију.
EIS је још једна недеструктивна метода која се користи за карактеризацију електрохемијских реакција на кородираним површинама. Спектри импедансе и израчунате вредности капацитивности узорака изложених абиотској средини и раствору Pseudomonas aeruginosa, отпор пасивног филма/биофилма Rb формираног на површини узорка, отпор преноса наелектрисања Rct, електрични двослојни капацитет Cdl (EDL) и константни QCPE параметри фазног елемента (CPE). Ови параметри су даље анализирани уклапањем података коришћењем модела еквивалентног кола (EEC).
На слици 3 приказани су типични Никвистови дијаграми (а и б) и Бодеови дијаграми (а' и б') за 2707 HDSS узорака у абиотским медијумима и бујону P. aeruginosa за различита времена инкубације. Пречник Никвистовог прстена се смањује у присуству Pseudomonas aeruginosa. Бодеов дијаграм (слика 3б') показује повећање укупне импедансе. Информације о константи времена релаксације могу се добити из фазних максимума. На слици 4 приказане су физичке структуре засноване на монослоју (а) и двослоју (б) и одговарајућим електроненталним електранама (ЕЕЦ). ЦПЕ је уведен у ЕЕЦ модел. Његова адмитанса и импеданса су изражене на следећи начин:
Два физичка модела и одговарајућа еквивалентна кола за уклапање спектра импедансе узорка 2707 HDSS:
где је Y0 вредност KPI, j је имагинарни број или (-1)1/2, ω је угаона фреквенција, n је индекс снаге KPI мањи од један35. Инверзија отпора преноса наелектрисања (тј. 1/Rct) одговара брзини корозије. Што је Rct мањи, то је већа брзина корозије27. Након 14 дана инкубације, Rct узорака Pseudomonas aeruginosa достигао је 32 kΩ cm2, што је много мање од 489 kΩ cm2 небиолошких узорака (Табела 4).
CLSM слике и SEM слике на слици 5 јасно показују да је премаз биофилма на површини HDSS узорка 2707 након 7 дана густ. Међутим, након 14 дана, покривеност биофилмом је била лоша и појавиле су се неке мртве ћелије. Табела 5 приказује дебљину биофилма на 2707 HDSS узорцима након излагања P. aeruginosa током 7 и 14 дана. Максимална дебљина биофилма променила се са 23,4 µm након 7 дана на 18,9 µm након 14 дана. Просечна дебљина биофилма такође је потврдила овај тренд. Смањила се са 22,2 ± 0,7 µm након 7 дана на 17,8 ± 1,0 µm након 14 дана.
(а) 3-Д CLSM слика након 7 дана, (б) 3-Д CLSM слика након 14 дана, (ц) SEM слика након 7 дана и (д) SEM слика након 14 дана.
ЕМП је открио хемијске елементе у биофилмовима и производима корозије на узорцима изложеним P. aeruginosa током 14 дана. На слици 6 се види да је садржај C, N, O и P у биофилмовима и производима корозије знатно већи него у чистим металима, пошто су ови елементи повезани са биофилмовима и њиховим метаболитима. Микробима су потребне само трагови хрома и гвожђа. Високи нивои Cr и Fe у биофилму и производима корозије на површини узорака указују на то да је метална матрица изгубила елементе услед корозије.
Након 14 дана, у медијуму 2216Е су примећене јамице са и без P. aeruginosa. Пре инкубације, површина узорака је била глатка и без дефеката (Сл. 7а). Након инкубације и уклањања биофилма и производа корозије, најдубље јамице на површини узорака су испитане помоћу CLSM-а, као што је приказано на Сл. 7б и ц. Није пронађено очигледно удубљење на површини небиолошких контрола (максимална дубина удубљења 0,02 µm). Максимална дубина удубљења изазвана P. aeruginosa била је 0,52 µm након 7 дана и 0,69 µm након 14 дана, на основу просечне максималне дубине удубљења из 3 узорка (за сваки узорак је одабрано 10 максималних дубина удубљења). Постигнута су 0,42 ± 0,12 µm и 0,52 ± 0,15 µm, респективно (Табела 5). Ове вредности дубине удубљења су мале, али важне.
(а) пре излагања, (б) 14 дана у абиотском окружењу и (ц) 14 дана у бујону Pseudomonas aeruginosa.
На слици 8 приказани су XPS спектри различитих површина узорака, а хемијски састав анализиран за сваку површину сумиран је у Табели 6. У Табели 6, атомски проценти Fe и Cr у присуству P. aeruginosa (узорци А и Б) били су много нижи него код небиолошких контрола (узорци Ц и Д). За узорак P. aeruginosa, спектрална крива на нивоу језгра Cr2p је фитована на четири компоненте пика са енергијама везивања (BE) од 574,4, 576,6, 578,3 и 586,8 eV, што се може приписати Cr, Cr2O3, CrO3 и Cr(OH)3, респективно (слике 9а и б). За небиолошке узорке, спектар главног нивоа Cr2p садржи два главна пика за Cr (573,80 eV за BE) и Cr2O3 (575,90 eV за BE) на сликама 9а и 10а. 9ц и д, респективно. Најупечатљивија разлика између абиотских узорака и узорака P. aeruginosa била је присуство Cr6+ и већи релативни удео Cr(OH)3 (BE 586,8 eV) испод биофилма.
Широки XPS спектри површине узорка 2707 HDSS у два медија су 7 и 14 дана, респективно.
(а) 7 дана излагања P. aeruginosa, (б) 14 дана излагања P. aeruginosa, (ц) 7 дана у абиотском окружењу и (д) 14 дана у абиотском окружењу.
HDSS показује висок ниво отпорности на корозију у већини окружења. Ким и др.2 су известили да је HDSS UNS S32707 идентификован као високо легирани DSS са PREN већим од 45. PREN вредност узорка 2707 HDSS у овом раду била је 49. То је због високог садржаја хрома и високог садржаја молибдена и никла, који су корисни у киселим срединама и срединама са високим садржајем хлорида. Поред тога, добро избалансиран састав и микроструктура без дефеката су корисни за структурну стабилност и отпорност на корозију. Међутим, упркос одличној хемијској отпорности, експериментални подаци у овом раду сугеришу да 2707 HDSS није потпуно имун на MIC биофилма P. aeruginosa.
Електрохемијски резултати су показали да се брзина корозије 2707 HDSS у бујону P. aeruginosa значајно повећала након 14 дана у поређењу са небиолошким окружењем. На слици 2а, примећен је пад Eocp и у абиотском медијуму и у бујону P. aeruginosa током првих 24 сата. Након тога, биофилм потпуно прекрива површину узорка, а Eocp постаје релативно стабилан36. Међутим, биолошки ниво Eocp је био много виши од небиолошког нивоа Eocp. Постоје разлози за веровање да је ова разлика повезана са формирањем биофилмова P. aeruginosa. На слици 2д у присуству P. aeruginosa, вредност icorr 2707 HDSS достигла је 0,627 μA cm-2, што је за ред величине више од абиотске контроле (0,063 μA cm-2), што је било у складу са вредношћу Rct измереном EIS-ом. Током првих неколико дана, вредности импедансе у бујону P. aeruginosa су се повећавале због везивања ћелија P. aeruginosa и формирања биофилмова. Међутим, када биофилм потпуно прекрије површину узорка, импеданса се смањује. Заштитни слој је нападнут првенствено због формирања биофилмова и метаболита биофилма. Сходно томе, отпорност на корозију се временом смањивала, а везивање P. aeruginosa је изазвало локализовану корозију. Трендови у абиотским срединама били су различити. Отпорност на корозију небиолошке контроле била је много већа од одговарајуће вредности узорака изложених бујону P. aeruginosa. Поред тога, за абиотске приступе, вредност Rct 2707 HDSS је достигла 489 kΩ cm2 14. дана, што је 15 пута више од вредности Rct (32 kΩ cm2) у присуству P. aeruginosa. Дакле, 2707 HDSS има одличну отпорност на корозију у стерилном окружењу, али није отпоран на MIC из биофилмова P. aeruginosa.
Ови резултати се такође могу видети из кривих поларизације на слици 2б. Анодно гранање је повезано са формирањем биофилма Pseudomonas aeruginosa и реакцијама оксидације метала. У овом случају, катодна реакција је редукција кисеоника. Присуство P. aeruginosa значајно је повећало густину струје корозије, за око ред величине више него у абиотској контроли. Ово указује да биофилм P. aeruginosa појачава локализовану корозију 2707 HDSS. Јуан и др.29 су открили да се густина струје корозије легуре Cu-Ni 70/30 повећава под дејством биофилма P. aeruginosa. Ово може бити последица биокатализе редукције кисеоника биофилмовима Pseudomonas aeruginosa. Ово запажање такође може објаснити MIC 2707 HDSS у овом раду. Такође може бити мање кисеоника испод аеробних биофилмова. Стога, одбијање поновне пасивације металне површине кисеоником може бити фактор који доприноси MIC у овом раду.
Дикинсон и др.38 сугерисали су да на брзину хемијских и електрохемијских реакција може директно утицати метаболичка активност сесилних бактерија на површини узорка и природа продуката корозије. Као што је приказано на слици 5 и у табели 5, број ћелија и дебљина биофилма су се смањили након 14 дана. Ово се разумно може објаснити чињеницом да је након 14 дана већина сесилних ћелија на површини 2707 HDSS угинула због исцрпљивања хранљивих материја у медијуму 2216E или ослобађања токсичних металних јона из матрице 2707 HDSS. Ово је ограничење серијских експеримената.
У овом раду, биофилм P. aeruginosa допринео је локалном смањењу Cr и Fe испод биофилма на површини 2707 HDSS (Сл. 6). Табела 6 приказује смањење Fe и Cr у узорку D у поређењу са узорком C, што указује да су растворени Fe и Cr изазвани биофилмом P. aeruginosa опстали током првих 7 дана. Окружење 2216E је коришћено за симулацију морског окружења. Садржи 17700 ppm Cl-, што је упоредиво са његовим садржајем у природној морској води. Присуство 17700 ppm Cl- био је главни разлог за смањење Cr у абиотским узорцима старим 7 и 14 дана анализираним XPS-ом. У поређењу са узорцима P. aeruginosa, растварање Cr у абиотским узорцима било је много мање због јаке отпорности 2707 HDSS на хлор у абиотским условима. На слици 9 је приказано присуство Cr6+ у пасивирајућем филму. Може бити укључен у уклањање хрома са челичних површина биофилмовима P. aeruginosa, као што сугеришу Чен и Клејтон.
Због раста бактерија, pH вредности подлоге пре и после култивације биле су 7,4 и 8,2, респективно. Дакле, испод биофилма P. aeruginosa, мало је вероватно да ће корозија органским киселинама допринети овом раду због релативно високог pH у главној подлози. pH вредност небиолошке контролне подлоге се није значајно променила (од почетних 7,4 до коначних 7,5) током 14-дневног периода тестирања. Повећање pH вредности у подлози за сетву након инкубације било је последица метаболичке активности P. aeruginosa и утврђено је да има исти ефекат на pH у одсуству тест трака.
Као што је приказано на слици 7, максимална дубина јамица изазвана биофилмом P. aeruginosa била је 0,69 µm, што је много веће од дубине абиотске средине (0,02 µm). Ово је у складу са електрохемијским подацима описаним горе. Дубина јамица од 0,69 µm је више од десет пута мања од вредности од 9,5 µm пријављене за 2205 DSS под истим условима. Ови подаци показују да 2707 HDSS показује бољу отпорност на MIC него 2205 DSS. Ово не би требало да буде изненађење, јер 2707 HDSS има више нивое Cr што омогућава дужу пасивацију, теже је депасивирати P. aeruginosa и због своје уравнотежене фазне структуре без штетних секундарних таложења изазива тачкасто образовање.
Закључно, MIC јамице су пронађене на површини 2707 HDSS у бујону P. aeruginosa у поређењу са безначајним јамицама у абиотском окружењу. Овај рад показује да 2707 HDSS има бољу отпорност на MIC него 2205 DSS, али није потпуно имун на MIC због биофилма P. aeruginosa. Ови резултати помажу у избору одговарајућих нерђајућих челика и очекиваног животног века за морско окружење.
Купон за 2707 HDSS је обезбедио Металуршки факултет Североисточног универзитета (NEU) у Шенјангу, Кина. Елементарни састав 2707 HDSS је приказан у Табели 1, коју је анализирало Одељење за анализу и испитивање материјала NEU. Сви узорци су третирани за чврсти раствор на 1180°C током 1 сата. Пре испитивања на корозију, 2707 HDSS у облику новчића са горњом отвореном површином од 1 cm2 је полиран до гранулације 2000 силицијум карбидним брусним папиром, а затим полиран суспензијом праха Al2O3 гранулације 0,05 µm. Бочне стране и дно су заштићени инертном бојом. Након сушења, узорци су испрани стерилном дејонизованом водом и стерилисани са 75% (v/v) етанолом током 0,5 сати. Затим су сушени на ваздуху под ултраљубичастим (UV) светлом током 0,5 сати пре употребе.
Морски сој Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 је купљен од Центра за колекцију морских култура Сјамен (MCCC), Кина. Pseudomonas aeruginosa је гајен у аеробним условима на 37°C у боцама од 250 ml и стакленим електрохемијским ћелијама од 500 ml користећи течни медијум Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Ћингдао, Кина). Подлога садржи (г/л): 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, 0,016 6NH26NH3, 3,0016 NH3, 5,0 пептон, 1,0 екстракт квасца и 0,1 гвожђе цитрат. Аутоклавирати на 121°C током 20 минута пре инокулације. Пребројати сесилне и планктонске ћелије хемоцитометром под светлосним микроскопом при увећању од 400 пута. Почетна концентрација планктонске Pseudomonas aeruginosa одмах након инокулације била је приближно 106 ћелија/мл.
Електрохемијска испитивања су спроведена у класичној троелектродној стакленој ћелији са запремином медијума од 500 мл. Платинасти лим и засићена каломел електрода (SAE) су повезане са реактором преко Лугинових капилара испуњених соним мостовима, које су служиле као контра и референтне електроде, респективно. За израду радних електрода, гумирана бакарна жица је причвршћена за сваки узорак и прекривена епоксидном смолом, остављајући око 1 цм2 незаштићене површине за радну електроду са једне стране. Током електрохемијских мерења, узорци су стављени у медијум 2216Е и држани на константној температури инкубације (37°C) у воденом купатилу. Подаци о OCP, LPR, EIS и потенцијалној динамичкој поларизацији су мерени помоћу потенциостата Autolab (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., САД). LPR тестови су снимљени брзином скенирања од 0,125 mV s-1 у опсегу од -5 до 5 mV са Eocp и брзином узорковања од 1 Hz. ЕИС је извршен синусним таласом у фреквентном опсегу од 0,01 до 10.000 Hz користећи примењени напон од 5 mV при стационарном стању Eocp. Пре промене потенцијала, електроде су биле у режиму мировања док се није достигла стабилна вредност слободног потенцијала корозије. Поларизационе криве су затим мерене од -0,2 до 1,5 V као функција Eocp при брзини скенирања од 0,166 mV/s. Сваки тест је поновљен 3 пута са и без P. aeruginosa.
Узорци за металографску анализу су механички полирани влажним SiC папиром гранулације 2000, а затим додатно полирани суспензијом Al2O3 праха гранулације 0,05 µm за оптичко посматрање. Металографска анализа је извршена помоћу оптичког микроскопа. Узорци су нагризани раствором калијум хидроксида 43 концентрације од 10 тежинских%.
Након инкубације, узорци су испрани 3 пута фосфатно пуферованим физиолошким раствором (PBS) (pH 7,4 ± 0,2), а затим фиксирани са 2,5% (v/v) глутаралдехидом током 10 сати да би се фиксирали биофилмови. Затим су дехидрирани са дозираном етанолом (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% и 100% по запремини) пре сушења на ваздуху. Коначно, златни филм је нанесен на површину узорка како би се обезбедила проводљивост за SEM посматрање. SEM слике су фокусиране на места са најсесилнијим ћелијама P. aeruginosa на површини сваког узорка. Извршена је EDS анализа да би се пронашли хемијски елементи. За мерење дубине јаме коришћен је Zeiss конфокални ласерски скенирајући микроскоп (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Немачка). Да би се уочиле корозивне јаме испод биофилма, узорак за тестирање је прво очишћен према Кинеском националном стандарду (CNS) GB/T4334.4-2000 како би се уклонили производи корозије и биофилм са површине узорка за тестирање.
Анализа рендгенском фотоелектронском спектроскопијом (XPS, систем за анализу површина ESCALAB250, Thermo VG, САД) је извршена коришћењем монохроматског извора рендгенских зрака (алуминијумска Kα линија са енергијом од 1500 eV и снагом од 150 W) у широком опсегу енергија везивања 0 под стандардним условима од –1350 eV. Спектри високе резолуције су снимљени коришћењем енергије преноса од 50 eV и корака од 0,2 eV.
Инкубирани узорци су уклоњени и пажљиво испрани са PBS (pH 7,4 ± 0,2) током 15 секунди и 45 минута. Да би се посматрала бактеријска виталност биофилмова на узорцима, биофилмови су обојени коришћењем LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit-а (Invitrogen, Јуџин, Орегон, САД). Комплет садржи две флуоресцентне боје: SYTO-9 зелену флуоресцентну боју и пропидијум јодид (PI) црвену флуоресцентну боју. У CLSM методу, флуоресцентне зелене и црвене тачке представљају живе и мртве ћелије, респективно. За бојење, 1 ml смеше која садржи 3 µl SYTO-9 и 3 µl PI раствора инкубирано је 20 минута на собној температури (23°C) у мраку. Након тога, обојени узорци су испитани на две таласне дужине (488 nm за живе ћелије и 559 nm за мртве ћелије) коришћењем Nikon CLSM апарата (C2 Plus, Никон, Јапан). Дебљина биофилма је мерена у 3D режиму скенирања.
Како цитирати овај чланак: Ли, Х. и др. Микробна корозија супердуплекс нерђајућег челика 2707 изазвана морским биофилмом Pseudomonas aeruginosa. the science. 6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Заното, Ф., Граси, В., Балбо, А., Монтичели, К. и Зуки, Ф. Пуцање услед корозије под напоном дуплекс нерђајућег челика LDX 2101 у растворима хлорида у присуству тиосулфата. Заното, Ф., Граси, В., Балбо, А., Монтичели, К. и Зуки, Ф. Пуцање услед корозије под напоном дуплекс нерђајућег челика LDX 2101 у растворима хлорида у присуству тиосулфата. Занотто, Ф., Грасси, В., Балбо, А., Монтицелли, Ц. & Зуццхи, Ф. Коррозионное растрескивание под напражением дуплексној нержавеусеј стали ЛДКС 2101 в растворах хлоридов у присуству тиолсулфата. Заното, Ф., Граси, В., Балбо, А., Монтичели, К. и Зуки, Ф. Пуцање услед корозије под напоном дуплекс нерђајућег челика LDX 2101 у растворима хлорида у присуству тиосулфата. Занотто, Ф., Грасси, В., Балбо, А., Монтицелли, Ц. & Зуццхи, Ф. ЛДКС 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。 Занотто, Ф., Грасси, В., Балбо, А., Монтицелли, Ц. & Зуццхи, Ф. ЛДКС 2101 双相 нерђајући челик在福代сулфате分下下南性性生于中囉肾像弭囧生于中囧 Занотто, Ф., Грасси, В., Балбо, А., Монтицелли, Ц. & Зуццхи, Ф. Коррозионное растрескивание под напражением дуплексној нержавеусеј стали ЛДКС 2101 у раствору хлорида у присуству тиолсулфата. Заното, Ф., Граси, В., Балбо, А., Монтичели, К. и Зуки, Ф. Пуцање услед корозије под напоном дуплекс нерђајућег челика LDX 2101 у раствору хлорида у присуству тиосулфата.цорос сциенце 80, 205–212 (2014).
Ким, СТ, Јанг, СХ, Ли, ИС и Парк, ИС. Ефекти термичке обраде раствором и азота у заштитном гасу на отпорност на тачкасту корозију заварених спојева хипердуплекс нерђајућег челика. Ким, СТ, Јанг, СХ, Ли, ИС и Парк, ИС. Ефекти термичке обраде раствором и азота у заштитном гасу на отпорност на тачкасту корозију заварених спојева хипердуплекс нерђајућег челика.Ким, СТ, Јанг, СХ, Ли, ИС и Парк, ИС Утицај термичке обраде раствором и азота у заштитном гасу на отпорност завара хипердуплексног нерђајућег челика на тачкасту корозију. Ким, СТ, Јанг, СХ, Ли, ИС & Парк, ИС固溶热处理和保护气体中的氮气对超双相不锈钢焊缝抗点蚀性能的影响。 Ким, СТ, Џанг, СХ, Ли, ИС и Парк, ИСКим, СТ, Јанг, СХ, Ли, ИС и Парк, ИС Утицај термичке обраде раствором и азота у заштитном гасу на отпорност завара супердуплекс нерђајућег челика на тачкасту корозију.корос. наука. 53, 1939–1947 (2011).
Ши, X., Авчи, Р., Гајзер, М. и Левандовски, З. Упоредна студија у хемији микробно и електрохемијски индукованог тачкастог крхотина нерђајућег челика 316L. Ши, X., Авчи, Р., Гајзер, М. и Левандовски, З. Упоредна студија у хемији микробно и електрохемијски индукованог тачкастог крхотина нерђајућег челика 316L.Ши, X., Авчи, Р., Гејзер, М. и Левандовски, З. Упоредна хемијска студија микробиолошког и електрохемијског тачкастог образовања нерђајућег челика 316L. Схи, Кс., Авци, Р., Геисер, М. и Левандовски, З. Ши, X., Авчи, Р., Гајзер, М. и Левандовски, З.Ши, X., Авчи, Р., Гејзер, М. и Левандовски, З. Упоредна хемијска студија микробиолошког и електрохемијски индукованог тачкастог крхотина у нерђајућем челику 316L.корос. наука. 45, 2577–2595 (2003).
Луо, Х., Донг, ЦФ, Ли, XG и Сјао, К. Електрохемијско понашање дуплекс нерђајућег челика 2205 у алкалним растворима са различитим pH у присуству хлорида. Луо, Х., Донг, ЦФ, Ли, XG и Сјао, К. Електрохемијско понашање дуплекс нерђајућег челика 2205 у алкалним растворима са различитим pH у присуству хлорида.Луо Х., Донг КФ, Ли ХГ и Сјао К. Електрохемијско понашање дуплекс нерђајућег челика 2205 у алкалним растворима са различитим pH у присуству хлорида. Луо, Х., Донг, ЦФ, Ли, КСГ & Ксиао, К. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同пХ 碱性溶液中的甈 Луо, Х., Донг, ЦФ, Ли, XG и Сјао, К. 2205 Електрохемијско понашање нерђајућег челика 双相 ​​у присуству хлорида при различитим pH вредностима у алкалном раствору.Луо Х., Донг КФ, Ли ХГ и Сјао К. Електрохемијско понашање дуплекс нерђајућег челика 2205 у алкалним растворима са различитим pH у присуству хлорида.Електрохемијски часопис. 64, 211–220 (2012).
Литл, БЈ, Ли, ЈС и Реј, РИ Утицај морских биофилмова на корозију: Сажет преглед. Литл, БЈ, Ли, ЈС и Реј, РИ Утицај морских биофилмова на корозију: Сажет преглед.Литл, БЈ, Ли, ЈС и Реј, РИ Утицаји морских биофилмова на корозију: кратак преглед. Литтле, БЈ, Лее, ЈС & Раи, РИ 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述。 Литл, Б. Џ., Ли, Џ. С. и Реј, Роуд АјландЛитл, БЈ, Ли, ЈС и Реј, РИ Утицаји морских биофилмова на корозију: кратак преглед.Часопис Електрохемија. 54, 2-7 (2008).