Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт. Сез куллана торган браузер версиясендә CSS ярдәме чикләнгән. Иң яхшы тәҗрибә өчен, без сезгә яңартылган браузер кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'да туры килүчәнлек режимын сүндерегез). Шуңа кадәр, ярдәмне дәвам итү өчен, без сайтны стильләрсез һәм JavaScriptсыз күрсәтәчәкбез.
Микроб коррозиясе (MIC) күп кенә тармакларда җитди проблема булып тора, чөнки ул зур икътисади югалтуларга китерергә мөмкин. Супердуплекслы дат басмас корыч 2707 (2707 HDSS) диңгез мохитендә бик яхшы химик каршылык күрсәтүе аркасында кулланыла. Ләкин аның MICка чыдамлыгы эксперименталь рәвештә күрсәтелмәгән. Бу тикшеренүдә диңгез аэроб бактериясе Pseudomonas aeruginosa китереп чыгарган MIC 2707 HDSS үз-үзен тотышы тикшерелде. Электрохимик анализ күрсәткәнчә, 2216E мохитендә Pseudomonas aeruginosa биофильмы булганда, коррозия потенциалында уңай үзгәреш һәм коррозия агымы тыгызлыгы арту күзәтелә. Рентген фотоэлектрон спектроскопиясе (XPS) анализы биофильм астындагы үрнәк өслегендә Cr күләменең кимүен күрсәтте. Чокырларның визуаль анализы күрсәткәнчә, P. aeruginosa биофильмы 14 көн инкубация вакытында максималь чокыр тирәнлеген 0,69 мкм тәшкил иткән. Бу кечкенә булса да, бу 2707 HDSS-ның P. aeruginosa биофильмнарының MIC-ына тулысынча иммунитеты юклыгын күрсәтә.
Дуплекслы дат басмас корычлар (DSS) төрле тармакларда киң кулланыла, чөнки алар механик үзлекләрнең һәм коррозиягә чыдамлыкның камил кушылуы1,2 аркасында. Шулай да, локальләштерелгән чокырлар барлыкка килә һәм бу корычның бөтенлегенә тәэсир итә3,4. DSS микроб коррозиясенә (MIC) чыдам түгел5,6. DSS өчен киң куллану даирәсенә карамастан, DSS коррозиягә чыдамлыгы озак вакыт куллану өчен җитәрлек булмаган мохитләр дә бар. Бу югарырак коррозиягә чыдамлы кыйммәтрәк материаллар кирәклеген аңлата. Jeon һ.б.7 хәтта супер дуплекслы дат басмас корычларның (SDSS) дә коррозиягә чыдамлыгы ягыннан кайбер чикләүләр булуын ачыкладылар. Шуңа күрә, кайбер очракларда югарырак коррозиягә чыдамлы супер дуплекслы дат басмас корычлар (HDSS) кирәк. Бу югары дәрәҗәдә кушылган HDSS эшләүгә китерде.
Коррозиягә чыдамлык DSS альфа һәм гамма фазаларының нисбәтенә бәйле һәм икенче фаза янындагы Cr, Mo һәм W 8, 9, 10 өлкәләрендә кими. HDSS составында Cr, Mo һәм N11 күп, шуңа күрә ул бик яхшы коррозиягә чыдам һәм эквивалент чокырлануга чыдамлык санының (PREN) югары кыйммәтенә (45-50) ия, авырлык% Cr + 3.3 (авырлык% Mo + 0.5 авырлык% W) + 16% авырлык N12 белән билгеләнә. Аның югары коррозиягә чыдамлыгы якынча 50% феррит (α) һәм 50% аустенит (γ) фазаларын үз эченә алган баланслы составка бәйле. HDSS яхшырак механик үзлекләргә һәм хлорид коррозиясенә югарырак чыдамлыкка ия. Коррозиягә чыдамлыкның яхшыруы HDSS куллануны диңгез мохите кебек агрессиврак хлорид мохитендә киңәйтә.
MICлар нефть һәм газ һәм су сәнәгате кебек күп тармакларда зур проблема булып тора14. MIC барлык коррозия зыянының 20% ын тәшкил итә15. MIC - күп мохиттә күзәтелә торган биоэлектрохимик коррозия. Металл өслекләрендә барлыкка килгән биофильмнар электрохимик шартларны үзгәртә, шуның белән коррозия процессына тәэсир итә. MIC коррозиясе биофильмнар аркасында килеп чыга дип киң таралган фикер бар. Электроген микроорганизмнар исән калу өчен кирәкле энергияне алу өчен металларны ашый17. Соңгы MIC тикшеренүләре күрсәткәнчә, EET (күзәнәктән тыш электрон күчерү) электроген микроорганизмнар тарафыннан индукцияләнгән MIC тизлеген чикләүче фактор булып тора. Zhang һ.б. 18 электрон арадашчылары Desulfovibrio sessificans күзәнәкләре һәм 304 дат басмас корыч арасында электроннар күчерүен тизләтә, бу MIC һөҗүменең тагын да көчлерәк булуын күрсәтте. Anning һ.б. 19 һәм Wenzlaff һ.б. 20 коррозик сульфатны киметүче бактерияләрнең (SRB) биофильмнары металл субстратларыннан электроннарны турыдан-туры сеңдерә алуын күрсәттеләр, бу көчле чокырлар барлыкка килүенә китерә.
DSS, SRB, тимерне киметүче бактерияләр (IRB) һ.б. булган мохиттә MICка сизгер булуы билгеле. 21 Бу бактерияләр биофильмнар астында DSS өслегендә локаль чокырлар барлыкка китерә. 22,23 DSSтан аермалы буларак, HDSS24 MIC яхшы билгеле түгел.
Pseudomonas aeruginosa - табигатьтә киң таралган Грам-тискәре, хәрәкәтчән, таяксыман бактерия25. Pseudomonas aeruginosa шулай ук ​​диңгез мохитендә төп микроб төркеме булып тора, ул MIC концентрациясенең югары булуына китерә. Pseudomonas коррозия процессында актив катнаша һәм биофильм формалашу вакытында пионер колонизатор буларак таныла. Махат һ.б. 28 һәм Юань һ.б. 29 Pseudomonas aeruginosa су мохитендә йомшак корыч һәм эретмәләрнең коррозия тизлеген арттыра икәнен күрсәттеләр.
Бу эшнең төп максаты - электрохимик ысуллар, өслек анализы ысуллары һәм коррозия продуктлары анализы ярдәмендә диңгез аэроб бактериясе Pseudomonas aeruginosa китереп чыгарган MIC 2707 HDSS үзенчәлекләрен тикшерү. MIC 2707 HDSS үз-үзен тотышын өйрәнү өчен ачык схема потенциалы (OCP), сызыклы поляризациягә каршы торучанлык (LPR), электрохимик импеданс спектроскопиясе (EIS) һәм потенциал динамик поляризацияне үз эченә алган электрохимик тикшеренүләр үткәрелде. Коррозияләнгән өслектә химик элементларны ачыклау өчен энергия дисперсия спектрометрик анализы (EDS) үткәрелде. Моннан тыш, Pseudomonas aeruginosa булган диңгез мохите йогынтысында оксид пленка пассивациясенең тотрыклылыгын билгеләү өчен рентген фотоэлектрон спектроскопиясе (XPS) кулланылды. Чокырларның тирәнлеге конфокаль лазер сканерлау микроскопы (CLSM) астында үлчәнде.
1 нче таблицада 2707 HDSS химик составы күрсәтелгән. 2 нче таблицада 2707 HDSS 650 МПа ныклыктагы бик яхшы механик үзлекләргә ия булуы күрсәтелгән. 1 нче рәсемдә эремә җылылык белән эшкәртелгән 2707 HDSS ның оптик микроструктурасы күрсәтелгән. Якынча 50% аустенит һәм 50% феррит фазаларыннан торган микроструктурада икенчел фазаларсыз аустенит һәм феррит фазаларының озынча полосалары күренә.
2a рәсемдә 2707 HDSS өчен 2216E абиотик мохиттә һәм P. aeruginosa шулпасында 37°C температурада 14 көн дәвамында экспозиция вакытына карата ачык схема потенциалы (Eocp) күрсәтелгән. Ул Eocp'ның иң зур һәм иң әһәмиятле үзгәреше беренче 24 сәгать эчендә булуын күрсәтә. Ике очракта да Eocp кыйммәтләре якынча 16 сәгатьтән соң -145 мВ'ка җитте (SCE белән чагыштырганда) һәм аннары кискен төште, абиотик үрнәк өчен -477 мВ'ка (SCE белән чагыштырганда) һәм -236 мВ'ка (SCE белән чагыштырганда) җитте. 24 сәгатьтән соң P. aeruginosa өчен Eocp 2707 HDSS кыйммәте -228 мВ'та (SCE белән чагыштырганда) чагыштырмача тотрыклы булды, ә биологик булмаган үрнәкләр өчен тиешле кыйммәт якынча -442 мВ'ка (SCE белән чагыштырганда) тигез булды. P. aeruginosa булганда Eocp шактый түбән булган.
Абиотик мохиттә һәм Pseudomonas aeruginosa шулпасында 37 °C температурада 2707 HDSS үрнәген электрохимик өйрәнү:
(a) Экспозиция вакытына бәйле Eocp, (b) 14 нче көндә поляризация кәкреләре, (c) Экспозиция вакытына бәйле Rp, һәм (d) Экспозиция вакытына бәйле icorr.
3 нче таблицада 14 көн дәвамында абиотик һәм Pseudomonas aeruginosa белән капланган мохиткә дучар ителгән 2707 HDSS үрнәгенең электрохимик коррозия параметрлары күрсәтелгән. Анод һәм катод кәкреләренең тангенслары стандарт ысуллар буенча коррозия агымы тыгызлыгы (icorr), коррозия потенциалы (Ecorr) һәм Тафель авышлыгы (βα һәм βc) бирүче кисешүләр алу өчен экстраполяцияләнгән.
2b рәсемдә күрсәтелгәнчә, P. aeruginosa кәкресенең өскә таба күчүе абиотик кәкре белән чагыштырганда Ecorr күләменең артуына китерде. Коррозия тизлегенә пропорциональ булган icorr күләме Pseudomonas aeruginosa үрнәгендә 0,328 µA см-2 га кадәр артты, бу биологик булмаган үрнәккә караганда (0,087 µA см-2) дүрт тапкыр күбрәк.
LPR - тиз коррозия анализы өчен классик җимергеч булмаган электрохимик ысул. Ул шулай ук ​​MIC32 өйрәнү өчен дә кулланылган. 2c рәсемдә поляризациягә каршы торучанлык (Rp) экспозиция вакытына бәйле рәвештә күрсәтелгән. Югарырак Rp кыйммәте коррозиянең кимүен аңлата. Беренче 24 сәгать эчендә Rp 2707 HDSS абиотик үрнәкләр өчен 1955 кΩ см2 һәм Pseudomonas aeruginosa үрнәкләре өчен 1429 кΩ см2 га җитте. 2c рәсемдә шулай ук ​​Rp кыйммәтенең бер көннән соң тиз кимегәне һәм аннары киләсе 13 көн эчендә чагыштырмача үзгәрешсез калганы күрсәтелгән. Pseudomonas aeruginosa үрнәгенең Rp кыйммәте якынча 40 кΩ см2 тәшкил итә, бу биологик булмаган үрнәкнең 450 кΩ см2 кыйммәтеннән күпкә түбәнрәк.
icorr кыйммәте бердәм коррозия тизлегенә пропорциональ. Аның кыйммәтен түбәндәге Штерн-Гири тигезләмәсеннән исәпләп була:
Зои һ.б. 33 буенча, бу эштә Тафель авышлыгы B типик кыйммәте 26 мВ/дек дип кабул ителгән. 2d рәсемдә күрсәтелгәнчә, биологик булмаган 2707 үрнәгенең икоры чагыштырмача тотрыклы булып калган, ә P. aeruginosa үрнәге беренче 24 сәгатьтән соң бик нык үзгәргән. P. aeruginosa үрнәкләренең икоры кыйммәтләре биологик булмаган контроль үрнәкләренә караганда берничә тапкыр югарырак булган. Бу тенденция поляризациягә каршылык нәтиҗәләре белән туры килә.
EIS - коррозияләнгән өслекләрдә электрохимик реакцияләрне характерлау өчен кулланыла торган тагын бер җимерми торган ысул. Абиотик мохиткә һәм Pseudomonas aeruginosa эремәсенә дучар ителгән үрнәкләрнең импеданс спектрлары һәм исәпләнгән сыйдырышлык кыйммәтләре, үрнәк өслегендә барлыкка килгән пассив пленка/биопленка каршылыгы Rb, заряд күчерү каршылыгы Rct, ике катламлы электр сыйдырышлыгы Cdl (EDL) һәм даими QCPE фаза элементы параметрлары (CPE). Бу параметрлар мәгълүматларны эквивалент схема (EEC) моделен кулланып туры китереп анализланды.
3 нче рәсемдә төрле инкубация вакытлары өчен абиотик мохиттә һәм P. aeruginosa шулпасында 2707 HDSS үрнәге өчен типик Найквист графиклары (а һәм b) һәм Боде графиклары (а' һәм b') күрсәтелгән. Найквист боҗрасының диаметры Pseudomonas aeruginosa булганда кими. Боде графикы (3b' рәсем) гомуми импедансның артуын күрсәтә. Релаксация вакыты даимисе турында мәгълүматны фаза максимумнарыннан алырга мөмкин. 4 нче рәсемдә монокатламлы (а) һәм икекатламлы (b) һәм тиешле EECларга нигезләнгән физик структуралар күрсәтелгән. CPE EEC моделенә кертелгән. Аның керү һәм импедансы түбәндәгечә күрсәтелә:
2707 HDSS үрнәгенең импеданс спектрын урнаштыру өчен ике физик модель һәм аңа туры килә торган эквивалент схемалар:
монда Y0 - KPI кыйммәте, j - уйдырма сан яки (-1)1/2, ω - почмак ешлыгы, n - KPI көч индексы, бер35 тан кимрәк. Заряд күчерүгә каршы тору инверсиясе (ягъни 1/Rct) коррозия тизлегенә туры килә. Rct ни кадәр кечерәк булса, коррозия тизлеге шулкадәр югарырак була27. 14 көн инкубациядән соң, Pseudomonas aeruginosa үрнәкләренең Rct күләме 32 кΩ см2 га җитте, бу биологик булмаган үрнәкләрнең 489 кΩ см2 дан күпкә кимрәк (4 нче таблица).
5 нче рәсемдәге CLSM һәм SEM рәсемнәре HDSS үрнәге 2707 өслегендәге биофильм каплавының 7 көннән соң тыгыз булуын ачык күрсәтә. Ләкин, 14 көннән соң, биофильм каплавы начар булган һәм кайбер үле күзәнәкләр барлыкка килгән. 5 нче таблицада P. aeruginosa белән 7 һәм 14 көн дәвамында бәйләнештә булганнан соң 2707 HDSS үрнәгендәге биофильм калынлыгы күрсәтелгән. Биопленканың максималь калынлыгы 7 көннән соң 23,4 мкм дан 14 көннән соң 18,9 мкм га кадәр үзгәргән. Уртача биофильм калынлыгы да бу тенденцияне раслаган. Ул 7 көннән соң 22,2 ± 0,7 мкм дан 14 көннән соң 17,8 ± 1,0 мкм га кадәр кимегән.
(a) 7 көннән соң 3D CLSM рәсеме, (b) 14 көннән соң 3D CLSM рәсеме, (c) 7 көннән соң SEM рәсеме һәм (d) 14 көннән соң SEM рәсеме.
Электромагнит көчәнеше P. aeruginosa белән 14 көн дәвамында бәйләнештә булган үрнәкләрдә биофильмнарда һәм коррозия продуктларында химик элементлар ачыклады. 6 нчы рәсемдә күрсәтелгәнчә, биофильмнарда һәм коррозия продуктларында C, N, O һәм P күләме саф металларга караганда күпкә югарырак, чөнки бу элементлар биофильмнар һәм аларның метаболитлары белән бәйле. Микробларга хром һәм тимернең аз гына күләме кирәк. Үрнәкләр өслегендәге биофильмда һәм коррозия продуктларында Cr һәм Fe югары дәрәҗәләре металл матрицасының коррозия аркасында элементларын югалтуын күрсәтә.
14 көннән соң, 2216E мохитендә P. aeruginosa белән һәм аннан башка чокырлар күзәтелде. Инкубация алдыннан үрнәкләрнең өслеге шома һәм кимчелексез иде (7а рәсем). Инкубациядән һәм биопленка һәм коррозия продуктларын алып ташлаганнан соң, үрнәкләр өслегендәге иң тирән чокырлар 7b һәм c рәсемнәрендә күрсәтелгәнчә, CLSM ярдәмендә тикшерелде. Биологик булмаган контроль төрләренең өслегендә ачык чокырлар табылмады (максималь чокыр тирәнлеге 0,02 мкм). P. aeruginosa китереп чыгарган максималь чокыр тирәнлеге 7 көндә 0,52 мкм һәм 14 көндә 0,69 мкм тәшкил итте, бу 3 үрнәктән алынган уртача максималь чокыр тирәнлегенә нигезләнеп (һәр үрнәк өчен 10 максималь чокыр тирәнлеге сайланды). 0,42 ± 0,12 мкм һәм 0,52 ± 0,15 мкмга ирешү (5 нче таблица). Бу чокыр тирәнлеге кыйммәтләре кечкенә, ләкин мөһим.
(а) тәэсир итү алдыннан, (б) абиотик мохиттә 14 көн, һәм (в) Pseudomonas aeruginosa шулпасында 14 көн.
8 нче рәсемдә төрле үрнәк өслекләренең XPS спектрлары күрсәтелгән, һәм һәр өслек өчен анализланган химик состав 6 нчы таблицада кыскача күрсәтелгән. 6 нчы таблицада P. aeruginosa (А һәм В үрнәкләре) булганда Fe һәм Cr атом процентлары биологик булмаган контроль төркемнәрнекеннән күпкә түбәнрәк булган (C һәм D үрнәкләре). P. aeruginosa үрнәге өчен Cr2p ядросы дәрәҗәсендәге спектраль сызык 574,4, 576,6, 578,3 һәм 586,8 эВ бәйләнеш энергияләре (BE) булган дүрт пик компонентына туры китерелгән, аларны Cr, Cr2O3, CrO3 һәм Cr(OH)3 белән бәйләргә мөмкин (9а һәм b рәсемнәр). Биологик булмаган үрнәкләр өчен, төп Cr 2p дәрәҗәсе спектрында 9c һәм d рәсемнәрендә Cr (BE өчен 573,80 эВ) һәм Cr2O3 (BE өчен 575,90 эВ) өчен ике төп пик бар. Абиотик үрнәкләр һәм P. aeruginosa үрнәкләре арасындагы иң зур аерма Cr6+ булуы һәм биопленка астында Cr(OH)3 (BE 586,8 эВ) чагыштырмача югарырак булуы иде.
2707 HDSS үрнәгенең өслегенең ике мохиттә киң XPS спектрлары 7 һәм 14 көн тәшкил итә.
(а) P. aeruginosa белән 7 көн, (б) P. aeruginosa белән 14 көн, (в) абиотик мохиттә 7 көн, һәм (г) абиотик мохиттә 14 көн.
HDSS күпчелек мохиттә югары дәрәҗәдә коррозиягә чыдамлык күрсәтә. Ким һ.б.2 HDSS UNS S32707 PREN 45 тан артык булган югары дәрәҗәдә кушылган DSS буларак билгеләнгәнен хәбәр иттеләр. Бу эштә 2707 HDSS үрнәгенең PREN кыйммәте 49 иде. Бу хромның югары күләме һәм кислоталы мохиттә файдалы булган молибден һәм никельнең югары күләме белән бәйле. Моннан тыш, яхшы балансланган состав һәм кимчелексез микроструктура структура тотрыклылыгы һәм коррозиягә чыдамлыгы өчен файдалы. Ләкин, аның бик яхшы химик чыдамлыгына карамастан, бу эштәге эксперименталь мәгълүматлар 2707 HDSS P. aeruginosa биофильм MICларына тулысынча каршы түгеллеген күрсәтә.
Электрохимик нәтиҗәләр күрсәткәнчә, P. aeruginosa шулпасындагы 2707 HDSS коррозия тизлеге 14 көннән соң биологик булмаган мохит белән чагыштырганда сизелерлек арткан. 2a рәсемдә, беренче 24 сәгать эчендә абиотик мохиттә дә, P. aeruginosa шулпасында да Eocp кимүе күзәтелгән. Шуннан соң, биопленка үрнәк өслеген тулысынча каплап ала, һәм Eocp чагыштырмача тотрыклы була36. Ләкин, биологик Eocp дәрәҗәсе биологик булмаган Eocp дәрәҗәсеннән күпкә югарырак булган. Бу аерма P. aeruginosa биопленкалары барлыкка килү белән бәйле дип уйларга сәбәпләр бар. 2d рәсемдә P. aeruginosa булганда, icorr 2707 HDSS кыйммәте 0,627 мкА см-2 га җиткән, бу абиотик контроль кыйммәтеннән (0,063 мкА см-2) берничә тапкыр югарырак, бу EIS белән үлчәнгән Rct кыйммәтенә туры килә. Беренче берничә көн эчендә P. aeruginosa шулпасындагы импеданс кыйммәтләре P. aeruginosa күзәнәкләренең беркетелүе һәм биофильмнар барлыкка килү сәбәпле артты. Ләкин, биофильм үрнәк өслеген тулысынча каплагач, импеданс кими. Саклагыч катлам, нигездә, биофильмнар һәм биофильм метаболитлары барлыкка килү аркасында һөҗүмгә дучар була. Нәтиҗәдә, вакыт узу белән коррозиягә чыдамлык кими, һәм P. aeruginosa беркетелүе локаль коррозиягә китерә. Абиотик мохиттәге тенденцияләр төрлечә иде. Биологик булмаган контрольнең коррозиягә чыдамлыгы P. aeruginosa шулпасына дучар ителгән үрнәкләрнең тиешле кыйммәтеннән күпкә югарырак иде. Моннан тыш, абиотик үрнәкләр өчен Rct 2707 HDSS кыйммәте 14 нче көнне 489 кΩ см2 га җитте, бу P. aeruginosa булганда Rct кыйммәтеннән (32 кΩ см2) 15 тапкыр югарырак. Шулай итеп, 2707 HDSS стериль мохиттә коррозиягә бик чыдам, ләкин P. aeruginosa биофильмнарыннан алынган MICларга чыдам түгел.
Бу нәтиҗәләрне 2b рәсемнәрдәге поляризация кәкреләреннән дә күзәтергә мөмкин. Анодлы тармаклану Pseudomonas aeruginosa биопленкасы барлыкка килү һәм металл оксидлашу реакцияләре белән бәйле. Бу очракта катод реакциясе кислородның редукциясе булып тора. P. aeruginosa булуы коррозия агымы тыгызлыгын сизелерлек арттырды, абиотик контрольгә караганда якынча бер дәрәҗәдә югарырак. Бу P. aeruginosa биопленкасы 2707 HDSS локализацияләнгән коррозиясен көчәйтә икәнен күрсәтә. Yuan һ.б.29 Cu-Ni 70/30 эретмәсенең коррозия агымы тыгызлыгы P. aeruginosa биопленкасы тәэсирендә артканлыгын ачыкладылар. Бу Pseudomonas aeruginosa биопленкалары белән кислород редукциясенең биокатализына бәйле булырга мөмкин. Бу күзәтү шулай ук ​​бу эштәге MIC 2707 HDSS ны аңлатырга мөмкин. Аэроблы биопленкалар астында кислород азрак булырга мөмкин. Шуңа күрә металл өслеген кислород белән кабат пассивлаштырудан баш тарту бу эштә MIC га өлеш кертүче фактор булырга мөмкин.
Дикинсон һ.б. 38 химик һәм электрохимик реакцияләр тизлегенә үрнәк өслегендәге утырма бактерияләрнең метаболик активлыгы һәм коррозия продуктларының табигате турыдан-туры тәэсир итә ала дип фаразлыйлар. 5 нче рәсемдә һәм 5 нче таблицада күрсәтелгәнчә, 14 көннән соң күзәнәкләр саны һәм биопленка калынлыгы кимегән. Моны 14 көннән соң 2707 HDSS өслегендәге утырма күзәнәкләрнең күбесе 2216E мохитендә туклыклы матдәләр бетү яки 2707 HDSS матрицасыннан агулы металл ионнары чыгу сәбәпле үлүе белән аңлатырга мөмкин. Бу партия экспериментларының чикләүе.
Бу эштә, P. aeruginosa биофильмы 2707 HDSS өслегендәге биофильм астында Cr һәм Fe ның локаль кимүенә өлеш керткән (6 нчы рәсем). 6 нчы таблицада C үрнәге белән чагыштырганда D үрнәгендә Fe һәм Cr кимүе күрсәтелгән, бу P. aeruginosa биофильмы аркасында барлыкка килгән эрегән Fe һәм Cr беренче 7 көн дәвамында сакланганлыгын күрсәтә. 2216E мохите диңгез мохитен модельләштерү өчен кулланыла. Аның составында 17700 ppm Cl- бар, бу аның табигый диңгез суындагы күләменә тиң. XPS ярдәмендә анализланган 7 һәм 14 көнлек абиотик үрнәкләрдә Cr кимүенең төп сәбәбе 17700 ppm Cl- булуы булган. P. aeruginosa үрнәкләре белән чагыштырганда, абиотик үрнәкләрдә Cr эрүе күпкә азрак булган, чөнки абиотик шартларда 2707 HDSS хлорга көчле каршы тора. 9 нчы рәсемдә пассивлаштыручы пленкада Cr6+ булуы күрсәтелгән. Чен һәм Клейтон фаразлаганча, ул P. aeruginosa биофильмнары ярдәмендә корыч өслекләреннән хромны бетерүдә катнашырга мөмкин.
Бактерияләр үсеше аркасында, культуралаштыру алдыннан һәм аннан соң мохитнең pH күрсәткечләре 7,4 һәм 8,2 тәшкил иткән. Шулай итеп, P. aeruginosa биофильмыннан түбәнрәк, органик кислота коррозиясе бу эшкә өлеш кертүе ихтимал түгел, чөнки күпләп тутырылган мохиттә pH чагыштырмача югары. Биологик булмаган контроль мохитнең pH күрсәткече 14 көнлек сынау чорында сизелерлек үзгәрмәде (башлангыч 7,4тән соңгы 7,5кә кадәр). Инкубациядән соң орлык мохитендә pH артуы P. aeruginosa метаболик активлыгы белән бәйле һәм тест полосалары булмаганда pH күрсәткеченә шул ук йогынты ясавы ачыкланды.
7 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, P. aeruginosa биофильмы китереп чыгарган максималь чокыр тирәнлеге 0,69 мкм тәшкил иткән, бу абиотик мохиттән (0,02 мкм) күпкә зуррак. Бу югарыда тасвирланган электрохимик мәгълүматлар белән туры килә. 0,69 мкм чокыр тирәнлеге шул ук шартларда 2205 DSS өчен хәбәр ителгән 9,5 мкм кыйммәтеннән ун тапкырдан артык кечерәк. Бу мәгълүматлар 2707 HDSS 2205 DSS га караганда MICларга яхшырак чыдамлык күрсәтә икәнен күрсәтә. Бу гаҗәп түгел, чөнки 2707 HDSS югарырак Cr дәрәҗәләренә ия, бу озаграк пассивлашуны тәэмин итә, P. aeruginosa депассивлашуы авыррак, һәм зарарлы икенчел явым-төшемсез баланслы фаза структурасы аркасында чокырлашуга китерә.
Нәтиҗә ясап шуны әйтергә мөмкин: абиотик мохиттәге кечкенә чокырлар белән чагыштырганда, P. aeruginosa шулпасындагы 2707 HDSS өслегендә MIC чокырлары табылган. Бу эш 2707 HDSS-ның 2205 DSS-ка караганда MIC-ка каршы торучанлыгы яхшырак булуын күрсәтә, ләкин P. aeruginosa биофильмы аркасында ул MIC-ка тулысынча каршы түгел. Бу нәтиҗәләр диңгез мохите өчен яраклы дат басмас корычларны һәм гомер озынлыгын сайларга ярдәм итә.
Кытайның Шэньян шәһәрендәге Төньяк-көнчыгыш университетының (NEU) Металлургия мәктәбе тарафыннан бирелгән 2707 HDSS өчен талон. 2707 HDSS элемент составы 1 нче таблицада күрсәтелгән, ул NEU материалларын анализлау һәм сынау бүлеге тарафыннан анализланган. Барлык үрнәкләр дә 1180°C температурада 1 сәгать дәвамында каты эремә өчен эшкәртелгән. Коррозиягә сынау алдыннан, өске ачык өслеге 1 см2 булган тәңкә формасындагы 2707 HDSS кремний карбиды зымырдавы белән 2000 гритка кадәр ялтыратылган, аннары 0,05 мкм Al2O3 порошок суспензиясе белән ялтыратылган. Ян һәм аскы өлешләре инерт буяу белән сакланган. Киптергәннән соң, үрнәкләр стериль деионизацияләнгән су белән юылган һәм 75% (v/v) этанол белән 0,5 сәгать дәвамында стерильләштерелгән. Аннары алар куллану алдыннан 0,5 сәгать дәвамында ультрафиолет (UV) нур астында һавада киптерелгән.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 штаммы Кытайның Сямынь диңгез культуралары җыю үзәгеннән (MCCC) сатып алынган. Pseudomonas aeruginosa 37°C температурада аэроб шартларында 250 мл колбаларда һәм 500 мл пыяла электрохимик күзәнәкләрдә Marine 2216E сыек мохитен кулланып үстерелгән (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Циндао, Кытай). Уртача күләмдә (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, 0016 6NH26NH3, 3.0016 NH3, 5.0 пептон, 1.0 чүпрә экстракты һәм 0.1 тимер цитраты бар. Вакцинация алдыннан 20 минут дәвамында 121°C температурада автоклавта тотыгыз. 400 тапкыр зурайтып, гемоцитометр ярдәмендә утырма һәм планктон күзәнәкләрен санагыз. Планктоник Pseudomonas aeruginosa-ның башлангыч концентрациясе вакцинациядән соң шунда ук якынча 106 күзәнәк/мл тәшкил иткән.
Электрохимик сынаулар уртача күләме 500 мл булган классик өч электродлы пыяла күзәнәктә үткәрелде. Платина катламы һәм туендырылган каломель электроды (SAE) реакторга тоз күперләре белән тутырылган Луггин капиллярлары аша тоташтырылды, алар каршы һәм эталон электродлар булып хезмәт иттеләр. Эшче электродлар җитештерү өчен һәр үрнәккә резиналанган бакыр чыбык беркетелде һәм эпоксид сумала белән капланды, бер яктан эшче электрод өчен якынча 1 см2 сакланмаган мәйдан калдырылды. Электрохимик үлчәүләр вакытында үрнәкләр 2216E мохитенә урнаштырылды һәм су мунчасында даими инкубация температурасында (37°C) тотылды. OCP, LPR, EIS һәм потенциал динамик поляризация мәгълүматлары Autolab потенциостаты (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA) ярдәмендә үлчәнде. LPR сынаулары 0,125 мВ с-1 сканерлау тизлегендә, -5 - 5 мВ диапазонында Eocp белән һәм 1 Гц үрнәк алу тизлегендә язып алынды. EIS 0,01 дән 10,000 Гц ешлык диапазонында синус дулкыны белән тотрыклы Eocp'та 5 мВ көчәнеш кулланып башкарылды. Потенциалны селкетү алдыннан, электродлар ирекле коррозия потенциалының тотрыклы кыйммәтенә ирешкәнче буш режимда булдылар. Аннары поляризация кәкреләре Eocp функциясе буларак -0,2 дән 1,5 В га кадәр 0,166 мВ/с сканерлау тизлегендә үлчәнде. Һәр сынау P. aeruginosa белән һәм P. aeruginosa'сыз 3 тапкыр кабатланды.
Металлографик анализ өчен үрнәкләр дымлы 2000 гритлы SiC кәгазе белән механик рәвештә ялтыраттылар, аннары оптик күзәтү өчен 0,05 мкм Al2O3 порошок суспензиясе белән ялтыраттылар. Металлографик анализ оптик микроскоп ярдәмендә башкарылды. Үрнәкләр 10% авырлыктагы калий гидроксиды 43 эремәсе белән йомшартылды.
Инкубациядән соң, үрнәкләр 3 тапкыр фосфатлы буферлы тоз эремәсе (PBS) (рН 7,4 ± 0,2) белән юылды һәм аннары биопленкаларны фиксацияләү өчен 10 сәгать дәвамында 2,5% (к/к) глутаральдегид белән фиксацияләнде. Аннары һавада киптерү алдыннан ул эретелгән этанол (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% һәм 100% күләмдә) белән киптерелде. Ахырда, SEM күзәтү өчен үткәрүчәнлекне тәэмин итү өчен үрнәк өслегенә алтын пленка куела. SEM рәсемнәре һәр үрнәк өслегендә иң утырма P. aeruginosa күзәнәкләре булган нокталарга юнәлтелде. Химик элементларны табу өчен EDS анализын үткәрегез. Чокыр тирәнлеген үлчәү өчен Zeiss конфокаль лазер сканерлау микроскобы (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Германия) кулланылды. Биопленка астындагы коррозия чокырларын күзәтү өчен, башта сынау үрнәге Кытай милли стандарты (CNS) GB/T4334.4-2000 буенча чистартылды, сынау үрнәге өслегеннән коррозия продуктларын һәм биопленканы бетерү өчен.
Рентген фотоэлектрон спектроскопиясе (XPS, ESCALAB250 өслек анализы системасы, Thermo VG, АКШ) анализы монохроматик рентген чыганагы (энергиясе 1500 эВ һәм куәте 150 Вт булган алюминий Kα линиясе) ярдәмендә -1350 эВ стандарт шартларында киң 0 бәйләнеш энергиясе диапазонында үткәрелде. Югары ачыклыклы спектрлар 50 эВ тапшыру энергиясе һәм 0,2 эВ адымы кулланып теркәлде.
Инкубацияләнгән үрнәкләр алынды һәм 15 с45 дәвамында PBS (рН 7.4 ± 0.2) белән йомшак итеп юылды. Үрнәкләрдәге биофильмнарның бактерияләргә яшәүчәнлеген күзәтү өчен, биофильмнар LIVE/DEAD BacLight бактерияләргә яшәүчәнлек комплекты (Invitrogen, Юджин, Орегон, АКШ) ярдәмендә буялды. Комплектта ике флуоресцент буяу бар: SYTO-9 яшел флуоресцент буяу һәм пропидий йодид (PI) кызыл флуоресцент буяу. CLSMда флуоресцент яшел һәм кызыл нокталар тере һәм үле күзәнәкләрне күрсәтә. Буяу өчен, 3 мкл SYTO-9 һәм 3 мкл PI эремәсе булган 1 мл катнашма бүлмә температурасында (23°C) караңгыда 20 минут инкубацияләнде. Шуннан соң, буялган үрнәкләр Nikon CLSM аппараты (C2 Plus, Nikon, Япония) ярдәмендә ике дулкын озынлыгында (тере күзәнәкләр өчен 488 нм һәм үле күзәнәкләр өчен 559 нм) тикшерелде. Биопленка калынлыгы 3D сканерлау режимында үлчәнде.
Бу мәкаләгә ничек сылтама ясарга: Li, H. һ.б. Pseudomonas aeruginosa диңгез биофильмы ярдәмендә 2707 супер дуплекслы дат басмас корычның микроб коррозиясе. фән. 6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 дуплекслы дат басмас корычын тиосульфат катнашында хлорид эремәләрендә стресслы коррозия крекингы. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 дуплекслы дат басмас корычын тиосульфат катнашында хлорид эремәләрендә стресслы коррозия крекингы. Занотто, Ф., Грасси, В., Балбо, А., Монтикелли, С. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Тиосульфат катнашында хлорид эремәләрендә LDX 2101 дуплекслы дат басмас корычның стресслы коррозия ярылуы. 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。 Занотто, Ф., Грасси, В., Балбо, А., Монтикелли, С. & Зуччи, Ф. Занотто, Ф., Грасси, В., Балбо, А., Монтикелли, С. & Зукчи, Ф. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 дуплекслы дат басмас корычның хлорид эремәсендә тиосульфат катнашында стресслы коррозия ярылуы.корос фәннәре 80, 205-212 (2014).
Ким, СТ, Джанг, ШХ, Ли, И.С. һәм Парк, Й.С. Гипердуплекслы дат басмас корыч белән эретеп ябыштыруларның чокырлы коррозиягә чыдамлыгына эремә җылылык белән эшкәртү һәм саклагыч газдагы азотның йогынтысы. Ким, СТ, Джанг, ШХ, Ли, И.С. һәм Парк, Й.С. Гипердуплекслы дат басмас корыч белән эретеп ябыштыруларның чокырлы коррозиягә чыдамлыгына эремә җылылык белән эшкәртү һәм саклагыч газдагы азотның йогынтысы.Ким, СТ, Джанг, ШХ, Ли, И.С. һәм Парк, Й.С. Гипердуплекслы дат басмас корыч белән эретеп ябыштыруның чокырлы коррозиягә чыдамлыгына эремә җылылык белән эшкәртү һәм саклагыч газдагы азот йогынтысы. Ким, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS 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, Джанг, SH, Ли, IS һәм Парк, YSКим, СТ, Джанг, ШХ, Ли, И.С. һәм Парк, Й.С. Супердуплекслы дат басмас корыч белән эретеп ябыштыруның чокырлы коррозиягә чыдамлыгына эремәне җылылык белән эшкәртү һәм саклагыч газдагы азот йогынтысы.Корос. фән. 53, 1939–1947 (2011).
Ши, Х., Авчи, Р., Гейзер, М. һәм Левандовски, З. 316L дат басмас корычның микроб һәм электрохимик юл белән барлыкка килгән чокыр барлыкка килү химиясен чагыштырмача өйрәнү. Ши, Х., Авчи, Р., Гейзер, М. һәм Левандовски, З. 316L дат басмас корычның микроб һәм электрохимик юл белән барлыкка килгән чокыр барлыкка килү химиясен чагыштырмача өйрәнү.Ши, Х., Авчи, Р., Гейзер, М. һәм Левандовски, З. 316L дат басмас корычның микробиологик һәм электрохимик чокырлануын чагыштырма химик өйрәнү. 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。 Ши, Х., Авчи, Р., Гейзер, М. һәм Левандовски, З.Ши, Х., Авчи, Р., Гейзер, М. һәм Левандовски, З. 316L дат басмас корычта микробиологик һәм электрохимик юл белән барлыкка килгән чокыр барлыкка килүен чагыштырма химик өйрәнү.Корос. фән. 45, 2577–2595 (2003).
Луо, Х., Донг, КФ, Ли, XG һәм Сяо, К. 2205 дуплекслы дат басмас корычның хлорид булганда төрле рН булган селте эремәләрендә электрохимик үз-үзен тотышы. Луо, Х., Донг, КФ, Ли, XG һәм Сяо, К. 2205 дуплекслы дат басмас корычның хлорид булганда төрле рН булган селте эремәләрендә электрохимик үз-үзен тотышы.Луо Х., Донг К.Ф., Ли Х.Г. һәм Сяо К. Хлорид булганда төрле рН булган селте эремәләрендә дуплекслы дат басмас корыч 2205нең электрохимик үз-үзен тотышы. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同 pH 碱性溶液中的电化学行为。 Луо, Х., Донг, КФ, Ли, XG һәм Сяо, К. 2205 Селте эремәсендә төрле рН дәрәҗәсендә хлорид булганда дат басмас корычның электрохимик үз-үзен тотышы.Луо Х., Донг К.Ф., Ли Х.Г. һәм Сяо К. Хлорид булганда төрле рН булган селте эремәләрендә дуплекслы дат басмас корыч 2205нең электрохимик үз-үзен тотышы.Электрохим. Журнал. 64, 211–220 (2012).
Литтл, Б.Дж., Ли, Дж.С. һәм Рэй, РИ. Диңгез биофильмнарының коррозиягә йогынтысы: Кыскача күзәтү. Литтл, Б.Дж., Ли, Дж.С. һәм Рэй, РИ. Диңгез биофильмнарының коррозиягә йогынтысы: Кыскача күзәтү.Литтл, Б.Дж., Ли, Дж.С. һәм Рэй, РИ Диңгез биофильмнарының коррозиягә йогынтысы: кыскача күзәтү. Кечкенә, BJ, Lee, JS & Ray, RI 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述。 Литтл, Би Джей, Ли, Джейс һәм Рей, Род-АйлендЛиттл, Б.Дж., Ли, Дж.С. һәм Рэй, РИ Диңгез биофильмнарының коррозиягә йогынтысы: кыскача күзәтү.Электрохим. Журнал. 54, 2-7 (2008).