Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur. Siz foydalanayotgan brauzer versiyasi CSS-ni cheklangan darajada qo‘llab-quvvatlaydi. Eng yaxshi tajriba uchun yangilangan brauzerdan foydalanishni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da moslik rejimini o‘chirib qo‘ying). Ayni paytda qo‘llab-quvvatlashning davom etishini ta’minlash uchun biz saytni uslublar va JavaScript-larsiz ko‘rsatamiz.
Mikrobial korroziya (MIC) ko'plab sohalarda jiddiy muammo hisoblanadi, chunki u katta iqtisodiy yo'qotishlarga olib kelishi mumkin. 2707 super dupleks zanglamaydigan po'lat (2707 HDSS) o'zining ajoyib kimyoviy chidamliligi tufayli dengiz muhitida ishlatilgan. Biroq, uning MICga chidamliligi eksperimental ravishda namoyish etilmagan. Pseudomonas aeruginosa tekshirildi. Elektrokimyoviy tahlil shuni ko'rsatdiki, 2216E muhitida Pseudomonas aeruginosa bioplyonkasi mavjud bo'lganda, korroziya potentsialida ijobiy o'zgarishlar va korroziya oqimining zichligi oshgan. X-nurli fotoelektron spektroskopiya (XPS) tahlili C sirtidagi spektrning pasayishini ko'rsatdi. biofilm. Chuqurlarning tasviriy tahlili shuni ko'rsatdiki, P. aeruginosa bioplyonkasi 14 kunlik inkubatsiya davomida maksimal chuqurlik chuqurligini 0,69 mkm hosil qilgan. Bu kichik bo'lsa-da, bu 2707 HDSS P. aeruginosa biofilmlarining MICga to'liq immunitetga ega emasligini ko'rsatadi.
Ikki tomonlama zanglamaydigan po'latlar (DSS) mukammal mexanik xususiyatlar va korroziyaga chidamliligining ideal kombinatsiyasi uchun turli sohalarda keng qo'llaniladi1,2. Biroq, mahalliylashtirilgan chuqurchalar hali ham mavjud va bu po'latning yaxlitligiga ta'sir qiladi3,4.DSS mikrobial korroziyaga (MIC) chidamli emas5,6. DSSning korroziyaga chidamliligi hali ham keng bo'lmasa-da, DSSning korroziyaga chidamliligi hali ham mavjud emas. uzoq muddatli foydalanish. Bu yuqori korroziyaga chidamliligi yuqori bo'lgan qimmatroq materiallar talab qilinishini anglatadi.Jeon va boshqalar7 hatto super dupleks zanglamaydigan po'latlar (SDSS) ham korroziyaga chidamlilik nuqtai nazaridan ba'zi cheklovlarga ega ekanligini aniqladilar.Shuning uchun ba'zi ilovalarda yuqori korroziyaga chidamli super dupleks zanglamaydigan po'latlar (HDSS) talab qilinadi. Bu yuqori darajada qotishmali HDSS ning rivojlanishiga olib keldi.
DSS ning korroziyaga chidamliligi alfa va gamma fazalari nisbati va ikkinchi fazaga qo'shni Cr, Mo va W 8, 9, 10 dan kamaygan hududlarga bog'liq.HDSS tarkibida Cr, Mo va N11 ning yuqori miqdori mavjud, shuning uchun u mukammal korroziyaga chidamlilik va yuqori qiymatga ega (45-50) Pitting qarshilik ekvivalenti (C3% bilan aniqlanadi). (wt.% Mo + 0,5 wt% W) + 16 wt% N12.Uning mukammal korroziyaga chidamliligi taxminan 50% ferrit (a) va 50% ostenit (g) fazalarini o'z ichiga olgan muvozanatli kompozitsiyaga tayanadi, HDSS an'anaviy DSS13 ga qaraganda yaxshiroq mexanik xususiyatlarga va yuqori qarshilikka ega. Xlorid korroziya xususiyatlari. Yaxshilangan korroziyaga chidamlilik dengiz muhiti kabi koroziv xloridli muhitlarda HDSS dan foydalanishni kengaytiradi.
MIKlar neft-gaz va suv xo'jaligi kabi ko'plab sohalarda asosiy muammo hisoblanadi14. MIC korroziyaga uchragan barcha zararlarning 20 foizini tashkil qiladi15. MIC ko'plab muhitlarda kuzatilishi mumkin bo'lgan bioelektrokimyoviy korroziyadir. Metall yuzalarda hosil bo'lgan biofilmlar elektrokimyoviy sharoitlarni o'zgartiradi va shu bilan korroziya jarayoniga keng ta'sir qiladi. biofilmlar.Elektrogen mikroorganizmlar omon qolish uchun energiya olish uchun metallarni korroziyaga soladi17. Yaqinda MIC tadqiqotlari EET (hujayradan tashqari elektron uzatish) elektrogen mikroorganizmlar tomonidan qo'zg'atilgan MIK tezligini cheklovchi omil ekanligini ko'rsatdi.Zhang va boshqalar. 18 elektron vositachilar Desulfovibrio sessificans xujayralari va 304 zanglamaydigan po'lat o'rtasida elektron uzatishni tezlashtirishini ko'rsatdi, bu esa yanada jiddiy MIC hujumiga olib keladi.Enning va boshqalar. 19 va Venzlaff va boshqalar. 20 korroziv sulfat kamaytiruvchi bakteriyalar (SRB) biofilmlari metall substratlardan elektronlarni to'g'ridan-to'g'ri o'zlashtirishi mumkinligini ko'rsatdi, bu esa kuchli chuqur korroziyaga olib keladi.
DSS SRB, temirni kamaytiruvchi bakteriyalar (IRB) va boshqalarni o'z ichiga olgan muhitda MIK ta'siriga sezgir ekanligi ma'lum. 21 .Bu bakteriyalar bioplyonkalar ostida DSS yuzalarida mahalliy chuqurchalar paydo bo'lishiga olib keladi22,23. DSS dan farqli o'laroq, HDSS24 ning MIK darajasi yaxshi ma'lum emas.
Pseudomonas aeruginosa tabiatda keng tarqalgan gram-manfiy harakatlanuvchi tayoq shaklidagi bakteriyadir25.Pseudomonas aeruginosa ham dengiz muhitida MIC ni po'latga olib keladigan asosiy mikrobial guruhdir. 28 va Yuan va boshqalar. 29 Pseudomonas aeruginosa suvli muhitda yumshoq po'lat va qotishmalarning korroziya tezligini oshirish tendentsiyasiga ega ekanligini ko'rsatdi.
Ushbu ishning asosiy maqsadi Pseudomonas aeruginosa dengiz aerob bakteriyasi keltirib chiqaradigan 2707 HDSS ning MIK xususiyatlarini elektrokimyoviy usullar, sirt tahlil usullari va korroziya mahsulotlarini tahlil qilishdan foydalangan holda o'rganish edi. (EIS) va Potensial dinamik qutblanish 2707 HDSS ning MIC xatti-harakatini o'rganish uchun amalga oshirildi. Korroziyaga uchragan sirtdagi kimyoviy elementlarni topish uchun energiya dispersiv spektrometri (EDS) tahlili o'tkazildi. Bundan tashqari, PF ta'siri ostida oksidli plyonka passivatsiyasining barqarorligini aniqlash uchun rentgen-fotoelektron spektroskopiya (XPS) tahlili qo'llanildi. chuqurning chuqurligi konfokal lazerli skanerlash mikroskopida (CLSM) o'lchandi.
1-jadvalda 2707 HDSS ning kimyoviy tarkibi keltirilgan. 2-jadvalda 2707 HDSS oquvchanligi 650 MPa bo'lgan mukammal mexanik xususiyatlarga ega ekanligi ko'rsatilgan. 1-rasmda 2707 HDSS issiqlik bilan ishlov berilgan eritmaning optik mikro tuzilishi ko'rsatilgan. Ostenit va ferritning cho'zilgan tasmasi ikkinchi darajali fazalarsiz ko'rinmasligi mumkin5 ostenit va 50% ferrit fazalari.
2a-rasmda abiotik 2216E muhitida va P. aeruginosa bulonida 14 kun davomida 37 °C haroratda 2707 HDSS uchun ochiq elektron potentsial (Eocp) va ta'sir qilish vaqti ma'lumotlari ko'rsatilgan. Bu Eocpdagi eng katta va sezilarli o'zgarish birinchi 24 soat ichida sodir bo'lishini ko'rsatadi. Eocp qiymatlari har ikki holatda ham eng yuqori cho'qqi -1 soat 4v V ga teng bo'ladi. va keyin keskin pasayib, mos ravishda abiotik namuna va P uchun -477 mV (SCEga qarshi) va -236 mV (SCEga qarshi) ga yetdi ). Pseudomonas aeruginosa kuponlari mos ravishda. 24 soatdan so'ng P. aeruginosa uchun 2707 HDSS ning Eocp qiymati -228 mV da (SCEga nisbatan) nisbatan barqaror edi, biologik bo'lmagan namunalar uchun mos keladigan qiymat esa taxminan -442 mV (P. aeruginosa ga nisbatan past bo'lgan).
2707 HDSS namunalarini abiotik muhitda va Pseudomonas aeruginosa bulonida 37 °C da elektrokimyoviy sinovdan o'tkazish:
(a) Eocp taʼsir qilish vaqti funksiyasi sifatida, (b) 14-kundagi qutblanish egri chiziqlari, (c) Rp taʼsir qilish vaqti funksiyasi sifatida va (d) icorr taʼsir qilish vaqti funksiyasi sifatida.
3-jadvalda abiotik muhitga va Pseudomonas aeruginosa emlangan muhitga 14 kun davomida ta'sir qilgan 2707 ta HDSS namunalarining elektrokimyoviy korroziya parametrlari ko'rsatilgan. qiyaliklar (ba va bc) standart usullarga muvofiq30,31.
2b-rasmda ko'rsatilganidek, P. aeruginosa egri chizig'ining yuqoriga siljishi abiotik egri chizig'i bilan solishtirganda Ecorrning oshishiga olib keldi. Korroziya tezligiga mutanosib bo'lgan icorr qiymati Pseudomonas aeruginosa namunasida 0,328 mkA sm-2 gacha ko'tarildi, ya'ni Pseudomonas aeruginosa namunasidan to'rt baravar ko'paydi (0-Aeruginosa mk2 bo'lmagan).
LPR tez korroziyani tahlil qilish uchun klassik buzilmaydigan elektrokimyoviy usuldir. U MIC32ni o'rganish uchun ham ishlatilgan. 2c-rasmda ta'sir qilish vaqtiga bog'liq bo'lgan qutblanish qarshiligi (Rp) ko'rsatilgan. Yuqori Rp qiymati korroziyaning kamroqligini bildiradi. Dastlabki 24 soat ichida 2707 Rp HDSS namunasining maksimal qiymati 195 kŌ ga yetdi. Pseudomonas aeruginosa namunalari uchun 1429 kŌ sm2. 2c-rasm, shuningdek, Rp qiymati bir kundan keyin tez pasayib, keyingi 13 kun davomida nisbatan o'zgarmaganligini ko'rsatadi. Pseudomonas aeruginosa namunasining Rp qiymati taxminan 40 kŌ sm2 ni tashkil etadi, bu esa kŌbi-dan ancha past bo'ladi.
Icorr qiymati yagona korroziya tezligiga mutanosibdir. Uning qiymatini quyidagi Stern-Geary tenglamasidan hisoblash mumkin,
Zou va boshqalardan keyin. 33, bu ishda Tafel qiyalik B ning tipik qiymati 26 mV/dek deb qabul qilingan. 2d-rasmda biologik bo'lmagan 2707 namunadagi icorr nisbatan barqaror bo'lganligini ko'rsatadi, P. aeruginosa namunasi esa dastlabki 24 soatdan keyin sezilarli darajada o'zgarib turardi. Icorr qiymatlari P. biologik bo'lmagan nazoratga qaraganda. Bu tendentsiya qutblanish qarshiligi natijalariga mos keladi.
EIS korroziyaga uchragan interfeyslardagi elektrokimyoviy reaktsiyalarni tavsiflash uchun qo'llaniladigan yana bir buzilmaydigan texnikadir. Abiotik muhit va Pseudomonas aeruginosa eritmasi ta'siriga uchragan namunalarning empedans spektrlari va hisoblangan sig'im qiymatlari, namuna yuzasida hosil bo'lgan passiv plyonka/biofilmning Rb qarshiligi, Rctl zaryad o'tkazuvchanligi va ikki qatlamli zaryad o'tkazuvchanligi, ED) QCPE Constant Phase Element (CPE) parametrlari. Bu parametrlar ekvivalent sxema (EEC) modelidan foydalangan holda maʼlumotlarni oʻrnatish orqali qoʻshimcha tahlil qilindi.
3-rasmda abiotik muhitda va turli inkubatsiya vaqtlari uchun P. aeruginosa bulonidagi 2707 HDSS namunalarining tipik Nyquist chizmalari (a va b) va Bode chizmalari (a' va b') ko'rsatilgan. Pseudomonas aeruginosa borligida Nyquist halqasining diametri pasayadi. empedans. Bo'shashish vaqti konstantasi haqidagi ma'lumotni faza maksimali bilan ta'minlash mumkin. 4-rasmda bir qatlamli (a) va ikki qavatli (b) ga asoslangan fizik tuzilmalar va ularga mos keladigan EECs ko'rsatilgan. CPE EEC modeliga kiritilgan. Uning ruxsati va empedansi quyidagicha ifodalanadi:
2707 HDSS namunasining empedans spektrini moslashtirish uchun ikkita jismoniy model va mos keladigan ekvivalent sxemalar:
Bu erda Y0 - CPE ning kattaligi, j - xayoliy son yoki (-1)1/2, ō - burchak chastotasi va n - CPE quvvat indeksi birlikdan kichik35. Zaryad o'tkazish qarshiligining teskarisi (ya'ni 1/Rct) korroziya tezligiga to'g'ri keladi. Kichikroq Rct - Af kunlarda tezroq korroziya tezligini bildiradi27b. Pseudomonas aeruginosa namunalari 32 kŌ sm2 ga yetdi, bu biologik bo'lmagan namunalarning 489 kŌ sm2 dan ancha kichik (4-jadval).
5-rasmdagi CLSM tasvirlari va SEM tasvirlari 7 kundan keyin 2707 HDSS namunasi yuzasida biofilm qoplamasi zich ekanligini aniq ko'rsatib turibdi. Biroq 14 kundan so'ng biofilm qoplamasi siyrak bo'lib, ba'zi o'lik hujayralar paydo bo'ldi. 5-jadvalda 2707 ta HDSS to'g'ridan-to'g'ri ko'rinishdagi biofilm qalinligi ko'rsatilgan. kun.Bioplyonkaning maksimal qalinligi 7 kundan keyin 23,4 mkm dan 14 kundan keyin 18,9 mkm ga o‘zgardi. O‘rtacha bioplyonka qalinligi ham bu tendentsiyani tasdiqladi. U 7 kundan keyin 22,2 ± 0,7 mkm dan 14 kundan keyin 17,8 ± 1,0 mkm ga kamaydi.
(a) 7 kundan keyin 3 o'lchovli CLSM tasviri, (b) 14 kundan keyin 3 o'lchovli CLSM tasviri, (c) 7 kundan keyin SEM tasviri va (d) 14 kundan keyin SEM tasviri.
EDS 14 kun davomida P. aeruginosa taʼsirida boʻlgan namunalarda bioplyonka va korroziya mahsulotlari tarkibidagi kimyoviy elementlarni aniqladi.6-rasmdan koʻrinib turibdiki, bioplyonkalar va korroziya mahsulotlaridagi C, N, O va P ning miqdori yalangʻoch metallarga qaraganda ancha yuqori, chunki bu elementlar bioplyonkalar va ularning metabolitlari bilan bogʻliqdir.Faqat C, xrom va mikroorganizmlar tarkibidagi xrom va mikroorganizmlarga ehtiyoj bor. namunalar yuzasida biofilm va korroziya mahsulotlari metall matritsaning korroziya tufayli elementlarni yo'qotganligini ko'rsatadi.
14 kundan so‘ng 2216E muhitida P. aeruginosa bilan va bo‘lmasdan chuqurchalar paydo bo‘lishi kuzatildi. Inkubatsiyadan oldin namuna yuzasi silliq va nuqsonsiz edi (7a-rasm). Inkubatsiyadan va bioplyonka va korroziya mahsulotlarini olib tashlashdan so‘ng namunalar yuzasidagi eng chuqur chuqurchalar ko‘rib chiqildi va cCL No SMvi-rasmda ko‘rsatilganidek pitslar tekshirildi. biologik bo'lmagan nazorat namunalari yuzasida topilgan (maksimal chuqur chuqurligi 0,02 mkm). Pseudomonas aeruginosa sabab bo'lgan maksimal chuqur chuqurligi 7 kundan keyin 0,52 mkm va 14 kundan keyin 0,69 mkm bo'lgan, 3 ta namunaning o'rtacha maksimal chuqurligi chuqurligidan kelib chiqqan holda (har bir tanlangan chuqurning maksimal chuqurligi 10,4 mkm) ± 0,12 mkm va 0,52 ± 0,15 mkm (5-jadval). Bu chuqurlik chuqurligi qiymatlari kichik, ammo muhim.
(a) Ta'sir qilishdan oldin, (b) abiotik muhitda 14 kun va (c) Pseudomonas aeruginosa bulonida 14 kun.
8-rasmda turli xil namuna yuzalarining XPS spektrlari ko'rsatilgan va har bir sirt uchun tahlil qilingan kimyoviy kompozitsiyalar 6-jadvalda jamlangan. 6-jadvalda P. aeruginosa (A va B namunalari) ishtirokida Fe va Cr ning atom foizlari biologik bo'lmagan nazorat namunalari (C va D namunalari) dan ancha past edi. Egri chiziq ulanish energiyasi (BE) qiymatlari 574,4, 576,6, 578,3 va 586,8 eV bo'lgan to'rtta tepalik komponentiga o'rnatilgan bo'lib, ular mos ravishda Cr, Cr2O3, CrO3 va Cr(OH)3 ga tegishli (9a va b-rasm). 9c va d-rasmda mos ravishda Cr (BE uchun 573,80 eV) va Cr2O3 (BE uchun 575,90 eV) uchun eng yuqori cho'qqilarni ko'rsatdi. Abiotik va P. aeruginosa namunalari o'rtasidagi eng yorqin farq Cr6+ va biofilmning Cr(OH5)36 ning yuqori nisbiy ulushi bo'lgan.
Ikki vositadagi 2707 HDSS namunasi yuzasining keng XPS spektrlari mos ravishda 7 kun va 14 kun.
a) P. aeruginosa bilan 7 kun, (b) P. aeruginosa bilan 14 kun, (c) abiotik muhitda 7 kun va (d) abiotik muhitda 14 kun.
HDSS ko'pgina muhitlarda yuqori darajadagi korroziyaga chidamliligini namoyish etadi.Kim va boshqalar. 2 xabarida UNS S32707 HDSS PREN ko'rsatkichi 45 dan yuqori bo'lgan yuqori darajada qotishma DSS sifatida aniqlanganligi haqida xabar berilgan. Ushbu ishdagi 2707 HDSS namunasining PREN qiymati 49 ni tashkil qilgan. Bu uning yuqori xrom miqdori va yuqori molibden va Ni darajalari bilan bog'liq bo'lib, ular kislotali muhitda foydali bo'lib, kislotali va yuqori defektsiz tarkibga ega. mikroyapı strukturaning barqarorligi va korroziyaga chidamliligi uchun foydalidir.Biroq, uning mukammal kimyoviy chidamliligiga qaramasdan, bu ishdagi eksperimental ma'lumotlar 2707 HDSS P. aeruginosa biofilmlarining MICga to'liq immunitetga ega emasligini ko'rsatadi.
Elektrokimyoviy natijalar shuni ko'rsatdiki, P. aeruginosa bulonidagi 2707 HDSS korroziya tezligi 14 kundan keyin biologik bo'lmagan muhitga nisbatan sezilarli darajada oshdi. 2a-rasmda birinchi 24 soat davomida ham abiotik muhitda, ham P. aeruginosa bulonida Eocp ning kamayishi kuzatildi. Shundan so'ng, biofilmning sirtini qoplash va biofilmni qoplash jarayoni yakunlandi. nisbatan barqaror bo'ladi36.Ammo, biologik Eocp darajasi biologik bo'lmagan Eocp darajasidan ancha yuqori edi.Bu farq P.aeruginosa biofilm shakllanishiga bog'liq, deb ishonish uchun asos bor.2d-rasmda P.aeruginosa ishtirokida icorr qiymati 2707 sm2 ga teng bo'lgan HD2SS dan yuqori bo'lgan 2707 m2 m2. abiotik nazorat (0,063 mA sm-2), bu EIS tomonidan o'lchangan Rct qiymatiga mos keladi. Birinchi kunlarda P. aeruginosa bulonidagi empedans qiymatlari P. aeruginosa hujayralarining biriktirilishi va bioplyonkalarning shakllanishi tufayli oshdi. Biroq, bioplyonka to'liq qoplaganida, birinchi himoyalangan qatlamning himoya qatlami pasayadi. bioplyonkalar va biofilm metabolitlari hosil bo'lishi.Shuning uchun vaqt o'tishi bilan korroziyaga chidamlilik pasayib, P. aeruginosa biriktirilishi mahalliy korroziyaga sabab bo'ldi. Abiotik muhitdagi tendentsiyalar har xil edi. Biologik bo'lmagan nazoratning korroziyaga chidamliligi P. aeruginosath, bulonning R. aeruginosath, bulonning qiymatiga duchor bo'lgan namunalarning mos keladigan qiymatidan ancha yuqori edi. 2707 HDSS 14-kuni 489 kŌ sm2 ga yetdi, bu P. aeruginosa borligida Rct qiymatidan (32 kŌ sm2) 15 marta ko'p edi.Shuning uchun 2707 HDSS steril muhitda mukammal korroziyaga chidamliligiga ega, lekin P. aeruginosa biofilmlarining MIC hujumiga chidamli emas.
Bu natijalarni 2b-rasmdagi qutblanish egri chiziqlaridan ham kuzatish mumkin.Anodik shoxlanish Pseudomonas aeruginosa bioplyonka hosil bo‘lishi va metallarning oksidlanish reaksiyalari bilan bog‘liq edi.Shu bilan birga katod reaktsiyasi kislorodning kamayishi hisoblanadi.P.aeruginosa ning mavjudligi korroziya darajasini sezilarli darajada oshirdi, taxminan nazorat qiluvchi tokning kattaligidan yuqori. P. aeruginosa biofilmi 2707 HDSS ning mahalliy korroziyasini oshiradi, deb ko'rsatadi. Yuan va boshqalar29 70/30 Cu-Ni qotishmasining korroziya oqimi zichligi P. aeruginosa biofilmining sinovi ostida oshganligini aniqladi. bu ishda 2707 HDSS ning MIC ni tushuntiring.Aerob bioplyonkalar ostida kislorod ham kam bo'lishi mumkin.Shuning uchun metall sirtini kislorod bilan qayta passivlashtirmaslik bu ishda MICga yordam beruvchi omil bo'lishi mumkin.
Dickinson va boshqalar. 38 kimyoviy va elektrokimyoviy reaktsiyalar tezligiga namuna yuzasidagi o'tsiz bakteriyalarning metabolik faolligi va korroziya mahsulotlarining tabiati bevosita ta'sir qilishi mumkinligini taklif qildi. 5-rasmda va 5-jadvalda ko'rsatilganidek, hujayralar soni ham, bioplenka qalinligi ham 14 kundan keyin kamaydi. 2216E muhitida ozuqa moddalarining kamayishi yoki 2707 HDSS matritsasidan zaharli metall ionlarining chiqishi tufayli. Bu partiyali tajribalarning cheklanishi.
Bu ishda P. aeruginosa biofilmi 2707 HDSS yuzasida biofilm ostidagi Cr va Fe ning mahalliy kamayishiga yordam berdi (6-rasm). 6-jadvalda D namunasidagi Fe va Cr ning C namunasiga nisbatan kamayishi P. aeruginosa tomonidan kelib chiqqan erigan Fe va Cr ning birinchi kunlarda biofilmlanganligini ko'rsatadi. Dengiz muhitini taqlid qilish uchun ishlatiladi. U 17700 ppm Cl-ni o'z ichiga oladi, bu tabiiy dengiz suvidagi bilan solishtirish mumkin. 17700 ppm Cl- mavjudligi XPS tomonidan tahlil qilingan 7 va 14 kunlik abiotik namunalarda Cr ning pasayishiga asosiy sabab bo'ldi. abiotik muhitda 2707 HDSS ning kuchli Cl− qarshiligi tufayli kamroq. 9-rasmda passivatsiya plyonkasida Cr6+ mavjudligi ko'rsatilgan. Chen va Kleyton tomonidan taklif qilinganidek, P. aeruginosa biofilmlari tomonidan po'lat sirtlardan Cr ni olib tashlashda ishtirok etishi mumkin.
Bakterial o'sish tufayli, kultivatsiyadan oldin va keyin muhitning pH qiymatlari mos ravishda 7,4 va 8,2 ni tashkil etdi. Shuning uchun, P. aeruginosa biofilmi ostida, organik kislotaning korroziyasi bu ishga hissa qo'shadigan omil bo'lishi dargumon, chunki ommaviy muhitda pH nisbatan yuqori. yakuniy 7.5) 14 kunlik sinov davrida. Inkubatsiyadan keyin inokulyatsiya muhitida pH ning oshishi P. aeruginosa ning metabolik faolligi bilan bog'liq bo'lib, test chiziqlari bo'lmaganda pH ga bir xil ta'sir ko'rsatishi aniqlandi.
7-rasmda ko'rsatilganidek, P. aeruginosa biofilmidan kelib chiqqan chuqur chuqurligining maksimal chuqurligi 0,69 mkmni tashkil etdi, bu abiotik muhitnikidan (0,02 mkm) ancha katta edi. Bu yuqorida tavsiflangan elektrokimyoviy ma'lumotlarga mos keladi. 0,69 mkm chuqurlik chuqurligi bir xil DSS02 uchun hisobot qilingan qiymatdan o'n baravar kichikroqdir. sharoitlar.Ushbu ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, 2707 HDSS 2205 DSS bilan solishtirganda yaxshiroq MIC qarshiligini namoyish etadi. Buning ajablanarli joyi yo'q, chunki 2707 HDSS yuqori xrom tarkibiga ega bo'lib, zararli ikkilamchi cho'kmalarsiz muvozanatli faza tuzilishi tufayli uzoq muddatli passivatsiyani ta'minlaydi, bu esa P. aerugivinosa va depassivinosa.ning boshlanishini qiyinlashtiradi.
Xulosa qilib aytish mumkinki, P. aeruginosa bulyonidagi 2707 HDSS yuzasida abiotik muhitdagi ahamiyatsiz chuqurchaga nisbatan MIK chuqurligi aniqlandi. Bu ish 2707 HDSS 2205 DSS ga qaraganda yaxshiroq MIC qarshiligiga ega ekanligini ko'rsatadi, ammo P. aeruginosa tufayli MICga to'liq immunitetga ega emas va mos bo'lmagan po'latdan foydalanishga yordam beradi. dengiz muhiti uchun hayot.
2707 HDSS uchun kupon Xitoyning Shenyang shahridagi Shimoli-sharqiy universiteti (NEU) metallurgiya maktabi tomonidan taqdim etilgan. 2707 HDSS ning elementar tarkibi NEU Materiallar tahlili va sinov departamenti tomonidan tahlil qilingan 1-jadvalda ko'rsatilgan. Yuqori ochiq sirt maydoni 1 sm2 bo'lgan 2707 HDSS kremniy karbid qog'ozi bilan 2000 gritgacha sayqallangan va 0,05 mkm Al2O3 kukunli suspenziyasi bilan sayqallangan. Yonlari va pastki qismlari inert bo'yoq bilan himoyalangan. Quritgandan so'ng namunalar sterillangan (steril deionlangan suv va 5% sterillangan suv) bilan yuvilgan. h.Keyin foydalanishdan oldin ular 0,5 soat davomida ultrabinafsha (UV) nurlar ostida havoda quritilgan.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 shtammi Xitoyning Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC) dan sotib olindi. Pseudomonas aeruginosa aerobik usulda 37°C da 250 ml kolbalarda va 500 ml elektrokimyoviy shisha xujayralarda (Biotechology 16E2 suyuqligi yordamida Marine16E2) yetishtirildi. Co., Ltd., Qingdao, Xitoy).O'rta (g/L): 19,45 NaCl, 5,98 MgCl2, 3,24 Na2SO4, 1,8 CaCl2, 0,55 KCl, 0,16 Na2CO3, 0,08 KBr, 0,02, Sr2020r. H3BO3, 0,004 NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5,0 pepton, 1,0 achitqi ekstrakti va 0,1 temir sitrat. Avtoklavda 121°C da 20 daqiqa davomida 121°C da 20 daqiqa davomida sessilektsion hujayralarni emlash va yorug'lik bilan hisoblash. 400X kattalashtirishda mikroskop. Plankton Pseudomonas aeruginosa ning boshlang'ich hujayra konsentratsiyasi emlashdan so'ng darhol taxminan 106 hujayra / ml ni tashkil etdi.
Elektrokimyoviy sinovlar o'rtacha hajmi 500 ml bo'lgan klassik uch elektrodli shisha kamerada o'tkazildi. Platina plitasi va to'yingan kalomel elektrod (SCE) reaktorga tuz ko'prigi bilan to'ldirilgan Luggin kapillyarlari orqali ulangan, ular mos ravishda hisoblagich va mos yozuvlar elektrodlari bo'lib xizmat qiladi. epoksi, ishchi elektrod uchun taxminan 1 sm2 ochiq bir tomonlama sirt maydoni qoldirib. Elektrokimyoviy o'lchovlar davomida namunalar 2216E muhitiga joylashtirildi va suv hammomida doimiy inkubatsiya haroratida (37 °C) saqlandi.OCP, LPR, EIS va potentsial dinamik qutblanish ma'lumotlari (Autolab Reference, Gaming potentry) yordamida o'lchandi. Inc., AQSh).LPR sinovlari Eocp bilan -5 va 5 mV diapazonda 0,125 mV s-1 skanerlash tezligida va 1 Gts namuna olish chastotasida qayd etildi. EIS 0,01 dan 10 000 Gts chastota diapazonidagi sinus to'lqini bilan 5 mV kuchlanishli elektrostatik kuchlanishdan foydalangan holda amalga oshirildi. barqaror erkin korroziya potentsial qiymatiga erishilgunga qadar ochiq tutashuv rejimi. Keyin qutblanish egri chiziqlari 0,166 mV/s skanerlash tezligida Eocpga nisbatan -0,2 dan 1,5 V gacha o'tkazildi. Har bir sinov P. aeruginosa bilan va bo'lmasdan 3 marta takrorlandi.
Metalografik tahlil uchun namunalar 2000 grit ho'l SiC qog'oz bilan mexanik sayqallangan va keyin optik kuzatish uchun 0,05 mkm Al2O3 kukunli suspenziyasi bilan qo'shimcha sayqallangan. Metallografik tahlil optik mikroskop yordamida amalga oshirilgan. Namunalar 10 og'irlikdagi kaliy gidroksid eritmasi 43 bilan ishqalangan.
Inkubatsiyadan so'ng namunalar 3 marta fosfat tamponlangan tuz (PBS) eritmasi (pH 7,4 ± 0,2) bilan yuvildi va keyin biofilmlarni mahkamlash uchun 2,5% (v/v) glutaraldegid bilan 10 soat davomida mahkamlandi. Havoda quritishdan oldin 90%, 95% va 100% v/v) etanol. Nihoyat, SEM kuzatuvi uchun oʻtkazuvchanlikni taʼminlash uchun namunaning yuzasi oltin plyonka bilan sepiladi. SEM tasvirlari har bir namuna yuzasida eng oʻzgarmas P. aeruginosa hujayralari boʻlgan dogʻlarga qaratilgan. Chuqur chuqurligini o'lchash uchun (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Germaniya) ishlatilgan. Biofilm ostidagi korroziya chuqurlarini kuzatish uchun sinov qismi birinchi navbatda Xitoy Milliy Standarti (CNS) GB/T4334.4-2000 ga muvofiq sinov qismi yuzasidagi korroziya mahsulotlari va biofilmni olib tashlash uchun tozalandi.
X-nurli fotoelektron spektroskopiyasi (XPS, ESCALAB250 sirt tahlil tizimi, Thermo VG, AQSh) tahlili monoxromatik rentgen manbasi (alyuminiy Ka liniyasi 1500 eV energiya va 150 Vt quvvat) yordamida standart sharoitlarda -1350 eV kuchlanishli keng bog'lanish energiya diapazonida 0 o'tkazildi. 0,2 eV qadam o'lchami.
Inkubatsiya qilingan namunalar olib tashlandi va 15 s45 davomida PBS (pH 7,4 ± 0,2) bilan yumshoq yuvildi. Namunalardagi bioplyonkalarning bakterial hayotiyligini kuzatish uchun biofilmlar LIVE/DEAD BacLight Bakterial Viability Kit (Invitrogen,OR, Euges, ikki) yordamida bo‘yalgan. yashil lyuminestsent SYTO-9 bo'yog'i va qizil lyuminestsent propidiy yodid (PI) bo'yog'i. CLSM ostida lyuminestsent yashil va qizil rangli nuqtalar mos ravishda jonli va o'lik hujayralarni ifodalaydi. Bo'yash uchun 3 mkl SYTO-9 va 3 mkl PI eritmasi o'z ichiga olgan 1 ml aralashmani xona haroratida o'2 3 daqiqa davomida inkubatsiya qilindi. qorong'i.Keyin bo'yalgan namunalar Nikon CLSM mashinasi (C2 Plus, Nikon, Yaponiya) yordamida ikki to'lqin uzunligida (jonli hujayralar uchun 488 nm va o'lik hujayralar uchun 559 nm) kuzatildi. Biofilm qalinligi 3-D skanerlash rejimida o'lchandi.
Ushbu maqolani qanday keltirish mumkin: Li, H. va boshqalar. Marine Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep tomonidan super dupleks zanglamaydigan po'latdan 2707 mikrob korroziyasi. 6, 20190; doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Tiosulfat.coros.science.80, 205-212 (2014) ishtirokida xlorid eritmasida LDX 2101 dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan stressli korroziyali yorilish.
Kim, ST, Jang, SH, Li, IS & Park, YS Eritmaning issiqlik bilan ishlov berish va himoya gazidagi azotning super dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan choklarning korroziyaga chidamliligiga ta'siri.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L zanglamaydigan po'latdan mikrobial va elektrokimyoviy sabab bo'lgan chuqurchalar korroziyasining qiyosiy kimyoviy tadqiqoti.coros.science.45, 2577-2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 dupleks zanglamaydigan po'latdan xlorid ishtirokida turli pH ning gidroksidi eritmalarida elektrokimyoviy harakati.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012).
Little, BJ, Li, JS & Ray, RI Dengiz biofilmlarining korroziyaga ta'siri: qisqacha sharh. Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).