O ṣeun fun lilo si Nature.com.Ẹya ẹrọ aṣawakiri ti o nlo ni atilẹyin opin fun CSS.Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹrọ aṣawakiri imudojuiwọn kan (tabi pa ipo ibaramu ni Internet Explorer) .Ni akoko yii, lati rii daju pe atilẹyin tẹsiwaju, a yoo ṣafihan aaye naa laisi awọn aza ati JavaScript.
Microbial corrosion (MIC) jẹ iṣoro to ṣe pataki ni ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ bi o ṣe le fa awọn adanu ọrọ-aje nla.2707 super duplex alagbara, irin (2707 HDSS) ti a ti lo ni awọn agbegbe okun nitori awọn oniwe-o tayọ kemikali resistance.Sibẹsibẹ, awọn oniwe-resistance si MIC ko ti a ti experimentally afihan.Ninu iwadi yi, awọn MIC ihuwasi ti 2707 HDSS ṣẹlẹ nipasẹ awọn marinerubic acid 2707. Iwadii.Electrochemical onínọmbà fihan pe niwaju Pseudomonas aeruginosa biofilm ni alabọde 2216E, iyipada rere wa ni agbara ipata ati ilosoke ninu iwuwo lọwọlọwọ corrosion. biofilm ṣe agbejade ijinle ọfin ti o pọju ti 0.69 μm lakoko awọn ọjọ 14. Bi o tilẹ jẹ pe eyi jẹ kekere, o tọka si pe 2707 HDSS ko ni idaabobo ni kikun si MIC ti P. aeruginosa biofilms.
Duplex alagbara, irin (DSS) ti wa ni o gbajumo ni lilo ni orisirisi awọn ise fun wọn bojumu apapo ti o tayọ darí ini ati ipata resistance1,2.Sibẹsibẹ, etiile pitting si tun waye ati awọn ti o yoo ni ipa lori awọn iyege ti yi steel3,4.DSS ni ko sooro si makirobia ipata (MIC) 5,6.Pelu awọn jakejado ibiti o ti ohun elo ti DSS, nibẹ ni o wa si tun ipata ayika ibi ti awọn ohun elo ti DSS-pipata resistance ni o wa ti o gun to fun DSS. use.This tumo si siwaju sii gbowolori ohun elo pẹlu ga ipata resistance wa ni ti beere.Jeon et al7 ri wipe ani Super duplex alagbara, steels (SDSS) ni diẹ ninu awọn idiwọn ni awọn ofin ti ipata resistance.Nitorina, Super duplex alagbara, steels (HDSS) pẹlu ga ipata resistance wa ni ti beere ni diẹ ninu awọn ohun elo.Eyi yori si awọn idagbasoke ti gíga alloyed HDSS.
Idaduro ibajẹ ti DSS da lori ipin ti awọn ipele alpha ati gamma ati awọn agbegbe Cr, Mo ati W ti o dinku 8, 9, 10 ti o wa nitosi si ipele keji.HDSS ni akoonu giga ti Cr, Mo ati N11, nitorina o ni idaniloju ipata ti o dara julọ ati iye to gaju (45-50) Pitting Resistance Equivalent Number (PREN. + 3%). 0.5 wt% W) + 16 wt% N12.Iwọn ipata ipata ti o dara julọ da lori akopọ iwọntunwọnsi ti o ni isunmọ 50% ferrite (α) ati awọn ipele 50% austenite (γ), HDSS ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ ati resistance giga ju DSS13 ti aṣa lọ. Awọn ohun-ini ipata chloride.Imudara ipata resistance faagun lilo HDSS ni awọn agbegbe kiloraidi ibajẹ diẹ sii, gẹgẹbi awọn agbegbe okun.
Awọn MICs jẹ iṣoro pataki ni ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ gẹgẹbi epo ati gaasi ati awọn ohun elo omi14.MIC iroyin fun 20% ti gbogbo ibajẹ ibajẹ15.MIC jẹ ibajẹ-ara-ara-ara-ara-ara ti o le ṣe akiyesi ni ọpọlọpọ awọn agbegbe.Biofilms ti o ṣe lori awọn ipele irin ṣe iyipada awọn ipo elekitirokemika, nitorina o ni ipa lori ilana ipata. corrode metals to receive sustaining energy to lives17.Recent MIC-ẹrọ ti han wipe EET (extracellular elekitironi gbigbe) ni awọn oṣuwọn-diwọn ifosiwewe ni MIC induced nipasẹ electrogenic microorganisms.Zhang et al. 18 ṣe afihan pe awọn olulaja elekitironi yara gbigbe elekitironi laarin awọn sẹẹli Desulfovibrio sessificans ati irin alagbara 304, ti o yori si ikọlu MIC ti o buruju.Enning et al. 19 ati Venzlaff et al. 20 fihan pe awọn kokoro arun ti o dinku imi-ọjọ ipata (SRB) biofilms le fa awọn elekitironi taara lati awọn sobusitireti irin, ti o yọrisi ibajẹ pitting lile.
A mọ DSS lati wa ni ifaragba si MIC ni awọn agbegbe ti o ni SRB, irin-idinku kokoro arun (IRB), ati be be lo.
Pseudomonas aeruginosa jẹ gram-negative motile bacterium ti o ni irisi bacterium ti o pin kaakiri ni iseda25. 28 ati Yuan et al. 29 ṣe afihan pe Pseudomonas aeruginosa ni ifarahan lati mu iwọn ipata ti irin kekere ati awọn ohun elo ni awọn agbegbe olomi.
Idi pataki ti iṣẹ yii ni lati ṣe iwadii awọn ohun-ini MIC ti 2707 HDSS ti o ṣẹlẹ nipasẹ bacterium aerobic bacterium Pseudomonas aeruginosa nipa lilo awọn ọna elekitirokemika, awọn ilana itupalẹ oju-aye ati itupalẹ ọja ipata.Electrochemical studies including Open Circuit Potential (OCP), Linear Polarization Resistance (LPR), Electroscopy Impedance (LPR), Electroscopy Impedance, Pseudomonas aeruginosa, ati Polarization Impedance. iwadi awọn MIC ihuwasi ti 2707 HDSS.Energy dispersive spectrometer (EDS) onínọmbà ti a ṣe lati wa kemikali eroja lori awọn corroded dada.Ni afikun, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) onínọmbà ti a lo lati mọ awọn iduroṣinṣin ti oxide film passivation labẹ awọn ipa ti a tona ayika ti o ni awọn Pseudomonas aeruginosa ti a lesa lesa wiwọn (The microscope abẹ).
Table 1 awọn akojọ ti awọn kemikali tiwqn ti 2707 HDSS.Table 2 fihan wipe 2707 HDSS ni o ni o tayọ darí ini pẹlu kan ikore agbara ti 650 MPa.Figure 1 fihan awọn opitika microstructure ti ojutu ooru mu 2707 HDSS.Elongated igbohunsafefe ti austenite ati ferrite awọn ipele lai Atẹle awọn ipele le wa ni ti ri ninu% 5% microstruite. ferrite awọn ipele.
Nọmba 2a n ṣe afihan agbara iyika ṣiṣii (Eocp) dipo data akoko ifihan fun 2707 HDSS ni abiotic 2216E alabọde ati P. aeruginosa broth fun awọn ọjọ 14 ni 37 ° C. O fihan pe iyipada ti o tobi julọ ati pataki ni Eocp waye laarin awọn wakati 24 akọkọ. Awọn iye Eocp ni awọn ọran mejeeji ati ni ayika -145.1 m ni ayika -145. ndinku, nínàgà -477 mV (vs. SCE) ati -236 mV (vs. SCE) fun abiotic ayẹwo ati P, lẹsẹsẹ). Awọn kupọọnu Pseudomonas aeruginosa, lẹsẹsẹ.Lẹhin awọn wakati 24, iye Eocp ti 2707 HDSS fun P. aeruginosa jẹ iduroṣinṣin ni -228 mV (la SCE), lakoko ti iye ti o baamu fun awọn apẹẹrẹ ti kii ṣe ti ibi jẹ isunmọ -442 mV (vs. SCE) .Eocp ni iwaju kekere ti Po.
Idanwo elekitiroki ti awọn apẹẹrẹ 2707 HDSS ni alabọde abiotic ati omitooro Pseudomonas aeruginosa ni 37 °C:
(a) Eocp gẹgẹbi iṣẹ ti akoko ifihan, (b) awọn iyipo polarization ni ọjọ 14, (c) Rp gẹgẹbi iṣẹ ti akoko ifihan ati (d) icorr gẹgẹbi iṣẹ ti akoko ifihan.
Tabili 3 ṣe atokọ awọn iye paramita ipata elekitirokemika ti awọn ayẹwo 2707 HDSS ti o farahan si alabọde abiotic ati Pseudomonas aeruginosa inoculated alabọde fun awọn ọjọ 14. Awọn tangents ti anodic ati awọn igun cathodic ti wa ni afikun lati de awọn ikorita ti n mu iwuwo lọwọlọwọ iwuwo (icorr), β ati ipata α (icorr) β ati ipata β gẹgẹ bi bošewa ọna30,31.
Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 2b, iyipada ti o wa ni oke ti P. aeruginosa ti o ni ilọsiwaju ti o mu ki o pọ sii ni Ecorr ti a fiwewe pẹlu iṣọn abiotic. Iwọn icorr, ti o ni ibamu si iwọn ibajẹ, pọ si 0.328 μA cm-2 ni apẹẹrẹ Pseudomonas aeruginosa, ni igba mẹrin ti apẹẹrẹ ti kii-.082 ti ẹda (μ)
LPR jẹ ọna elekitirokemika ti kii ṣe iparun ti kii ṣe iparun fun itupalẹ ipata iyara.O tun lo lati ṣe iwadii MIC32.Figure 2c ṣe afihan resistance polarization (Rp) gẹgẹbi iṣẹ akoko ifihan. Iye Rp ti o ga julọ tumọ si ibajẹ diẹ sii.Ninu awọn wakati 24 akọkọ, Rp ti 2707 HDSS de iwọn ti o pọju 1955 kΩ2 kΩ2 kΩ2 cm fun kΩ2 kΩ2 cm Awọn ayẹwo Pseudomonas aeruginosa.Figure 2c tun fihan pe iye Rp dinku ni kiakia lẹhin ọjọ kan ati lẹhinna o wa ni iyipada ti ko yipada fun awọn ọjọ 13 to nbọ. Iwọn Rp ti ayẹwo Pseudomonas aeruginosa jẹ nipa 40 kΩ cm2, eyiti o kere pupọ ju 450 kΩ cm2 iye ayẹwo ti kii-biological.
Iye icorr jẹ iwon si iwọn ibajẹ aṣọ. Iye rẹ le ṣe iṣiro lati idogba Stern-Geary atẹle,
Awọn atẹle Zou et al. 33, a aṣoju iye ti Tafel ite B ni yi iṣẹ ti a assumed lati wa ni 26 mV / Dec. Figure 2d fihan wipe awọn icorr ti awọn ti kii-ti ibi 2707 ayẹwo wà jo idurosinsin, nigba ti P. aeruginosa sample fluctuated gidigidi lẹhin akọkọ 24 wakati. Awọn icorr iye ti awọn ibere ti magsa nonbiological ti P. controls.Yi aṣa ni ibamu pẹlu awọn polarization resistance esi.
EIS jẹ ilana miiran ti ko ni iparun ti a lo lati ṣe afihan awọn aati elekitirokemika ni awọn atọka ti o bajẹ.Iwoye Impedance ati awọn iye agbara iṣiro ti awọn apẹẹrẹ ti o farahan si media abiotic ati ojutu Pseudomonas aeruginosa, Rb resistance ti fiimu palolo / biofilm ti a ṣẹda lori dada ti apẹrẹ, PE agbara idiyele Rct ilọpo meji, Cdcitance agbara gbigbe agbara ina PEC, Cdcitance PE Ipele Element (CPE) . Awọn iṣiro wọnyi ni a ṣe ayẹwo siwaju sii nipa fifi data naa ṣe pẹlu lilo awoṣe deede (EEC).
Nọmba 3 fihan awọn igbero Nyquist aṣoju (a ati b) ati awọn igbero Bode (a' ati b') ti 2707 HDSS awọn ayẹwo ni alabọde abiotic ati omitooro P. awọn akoko isinmi isinmi le wa ni ipese nipasẹ awọn alakoso maxima.Figure 4 fihan monolayer (a) ati bilayer (b) awọn ipilẹ ti ara ati awọn EEC ti o baamu wọn.
Awọn awoṣe ti ara meji ati awọn iyika deede ti o baamu fun ibaramu irisi ikọlura ti apẹrẹ 2707 HDSS:
nibiti Y0 jẹ titobi CPE, j jẹ nọmba ti o ni imọran tabi (-1) 1 / 2, ω jẹ igbohunsafẹfẹ angular, ati n jẹ itọka agbara CPE ti o kere ju iṣọkan35. The inverse of the charge transfer resistance (ie 1 / Rct) ni ibamu si awọn ipata oṣuwọn.Smaller Rct tumo si yiyara ipata rate27.After awọn ọjọ ti Rmon 14. awọn ayẹwo aeruginosa de 32 kΩ cm2, kere pupọ ju 489 kΩ cm2 ti awọn ayẹwo ti kii ṣe ti ibi (Table 4).
Awọn aworan CLSM ati awọn aworan SEM ni Nọmba 5 fihan kedere pe iṣeduro biofilm lori oju ti 2707 HDSS apẹrẹ lẹhin awọn ọjọ 7 jẹ ipon. Sibẹsibẹ, lẹhin awọn ọjọ 14, iṣeduro biofilm jẹ fọnka ati diẹ ninu awọn sẹẹli ti o ku ti han.Table 5 fihan sisanra biofilm lori 2707 HDSS awọn ayẹwo fun awọn ọjọ 7. Imudara si Pelusa4. sisanra biofilm yipada lati 23.4 μm lẹhin awọn ọjọ 7 si 18.9 μm lẹhin awọn ọjọ 14. Iwọn ti o pọju biofilm tun jẹrisi aṣa yii.O dinku lati 22.2 ± 0.7 μm lẹhin awọn ọjọ 7 si 17.8 ± 1.0 μm lẹhin awọn ọjọ 14.
(a) Aworan 3-D CLSM lẹhin awọn ọjọ 7, (b) Aworan 3-D CLSM lẹhin awọn ọjọ 14, (c) Aworan SEM lẹhin awọn ọjọ 7 ati (d) aworan SEM lẹhin awọn ọjọ 14.
EDS ṣe afihan awọn eroja kemikali ni awọn biofilms ati awọn ọja ibajẹ lori awọn ayẹwo ti o farahan si P. aeruginosa fun awọn ọjọ 14. Nọmba 6 fihan pe akoonu ti C, N, O, ati P ninu awọn ohun elo biofilms ati awọn ọja ibajẹ jẹ ti o ga julọ ju ti o wa ni awọn irin igboro, nitori pe awọn eroja wọnyi ni nkan ṣe pẹlu awọn biofilms ati awọn metabolites wọn.Microbes nikan nilo awọn iwọn wiwa ati awọn ipele ti chromium ati awọn ipele ti chromium. Awọn ọja ibajẹ lori oju ti awọn apẹẹrẹ fihan pe matrix irin ti padanu awọn eroja nitori ibajẹ.
Lẹhin awọn ọjọ 14, pitting pẹlu ati laisi P. aeruginosa ni a ṣe akiyesi ni 2216E alabọde. Ṣaaju ki o to fi silẹ, apẹrẹ ti o wa ni oju-iwe ti o dara ati ti ko ni abawọn (Fig. 7a) .Lẹhin ifasilẹ ati yiyọ ti biofilm ati awọn ọja ibajẹ, awọn pits ti o jinlẹ julọ lori aaye ti awọn apẹrẹ, ti a ṣe ayẹwo ati ti o han ni CL7. dada ti awọn ayẹwo iṣakoso ti kii ṣe ti ibi (ijinle ọfin ti o pọju 0.02 μm) .Iwọn ọfin ti o pọju ti o fa nipasẹ Pseudomonas aeruginosa jẹ 0.52 μm lẹhin awọn ọjọ 7 ati 0.69 μm lẹhin awọn ọjọ 14, ti o da lori iwọn ijinle 10 ti o pọju ti awọn ayẹwo 3 (10 pit ijinle awọn iye) 2 ± 0 ti a yan fun kọọkan μm 2 μm 0.52 ± 0.15 μm, lẹsẹsẹ (Table 5) .Awọn iye ijinle ọfin wọnyi jẹ kekere ṣugbọn pataki.
(a) Ṣaaju ifihan, (b) Awọn ọjọ 14 ni alabọde abiotic ati (c) ọjọ 14 ni omitooro Pseudomonas aeruginosa.
Nọmba 8 ṣe afihan awọn iwoye XPS ti awọn ipele apẹrẹ ti o yatọ, ati awọn akopọ kemikali ti a ṣe atupale fun dada kọọkan ni a ṣe akopọ ni Table 6. Ni tabili 6, awọn ipin atomiki ti Fe ati Cr niwaju P. aeruginosa (awọn apẹẹrẹ A ati B) kere pupọ ju awọn ti awọn apẹẹrẹ iṣakoso ti kii ṣe ti ibi (awọn ayẹwo C ati D) fun P. a-core C. iwoye iwoye ti ni ibamu si awọn paati tente oke mẹrin pẹlu awọn iye agbara abuda (BE) ti 574.4, 576.6, 578.3 ati 586.8 eV, eyiti a le sọ si Cr, Cr2O3, CrO3 ati Cr (OH) 3, lẹsẹsẹ (Fig. 9a ati awọn ọkunrin ti kii-biological 2). spekitiriumu ni awọn ipele akọkọ meji fun Cr (573.80 eV fun BE) ati Cr2O3 (575.90 eV fun BE) ni Fig. 9c ati d, lẹsẹsẹ. Iyatọ ti o yanilenu julọ laarin awọn abiotic ati awọn ayẹwo P. aeruginosa ni wiwa ti Cr6 + ati ida ibatan ti o ga julọ ti Crath (O ti . biofilm.
Awọn iwoye XPS ti o gbooro ti oju ti 2707 HDSS apẹrẹ ninu awọn media meji jẹ awọn ọjọ 7 ati awọn ọjọ 14, ni atele.
(a) Awọn ọjọ 7 ti ifihan si P. aeruginosa, (b) 14 ọjọ ti ifihan si P. aeruginosa, (c) 7 ọjọ ni abiotic alabọde ati (d) 14 ọjọ ni abiotic alabọde.
HDSS ṣe afihan awọn ipele giga ti ipata ipata ni ọpọlọpọ awọn agbegbe.Kim et al. 2 royin pe UNS S32707 HDSS jẹ asọye bi DSS alloy ti o ga julọ pẹlu PREN ti o ju 45. Iye PREN ti apẹrẹ 2707 HDSS ninu iṣẹ yii jẹ 49. Eyi jẹ nitori akoonu chromium giga rẹ ati giga molybdenum ati Ni awọn ipele Ni, eyiti o jẹ anfani ni acidic ati giga chloride agbegbe ati awọn agbegbe chloride ti ko ni afikun ati awọn agbegbe chloride ti o ni afikun. wulo fun iduroṣinṣin igbekalẹ ati ipata resistance.Sibẹsibẹ, laibikita resistance kemikali ti o dara julọ, data idanwo ninu iṣẹ yii daba pe 2707 HDSS ko ni aabo patapata si MIC ti P. aeruginosa biofilms.
Awọn abajade elekitirokemika fihan pe oṣuwọn ipata ti 2707 HDSS ni P. aeruginosa broth ti pọ si ni pataki lẹhin awọn ọjọ 14 ni akawe si alabọde ti kii ṣe ti ibi.Ninu nọmba 2a, a ṣe akiyesi idinku ninu Eocp mejeeji ni alabọde abiotic ati broth P. stable36.Sibẹsibẹ, ipele ti Eocp ti ibi-ara jẹ ti o ga julọ ju ti Eocp ti kii-biological.Ti o wa ni idi lati gbagbọ pe iyatọ yii jẹ nitori iṣeduro biofilm P. (0.063 μA cm-2), eyiti o ni ibamu pẹlu iye Rct ti o ni iwọn nipasẹ EIS. Ni awọn ọjọ diẹ akọkọ, awọn iye impedance ni P. aeruginosa broth pọ si nitori asomọ ti awọn sẹẹli P. aeruginosa ati iṣeto ti biofilms. Sibẹsibẹ, nigbati biofilm patapata bo oju-iwe ti awọn apẹrẹ ti o wa ni ipilẹ ti o ti kọlu ni akọkọ ti awọn ipele ti o ni idaabobo ti kolu, ti o ti kọlu awọn ipele ti o ni idaabobo ti iṣelọpọ ti iṣelọpọ ti awọn ipele ti o dinku. biofilm metabolites.Nitorina, idiwọ ibajẹ ti dinku ni akoko pupọ, ati asomọ ti P. aeruginosa nfa ibajẹ agbegbe.Awọn aṣa ti o wa ninu media abiotic yatọ si. cm2 ni ọjọ 14, eyiti o jẹ awọn akoko 15 ni iye Rct (32 kΩ cm2) ni iwaju P. aeruginosa.Nitorina, 2707 HDSS ni o ni agbara ipata ti o dara julọ ni agbegbe ti o ni ifo, ṣugbọn kii ṣe sooro si ikọlu MIC nipasẹ P. aeruginosa biofilms.
Awọn abajade wọnyi tun le ṣe akiyesi lati awọn iyipo polarization ni Ọpọtọ. aeruginosa biofilm pọ si ipata ti agbegbe ti 2707 HDSS.Yuan et al29 rii pe iwuwo ibajẹ lọwọlọwọ ti 70/30 Cu-Ni alloy pọ si labẹ ipenija ti P. work.Aerobic biofilms le tun ni atẹgun ti o kere ju labẹ wọn.Nitorina, ikuna lati tun-passivate irin ti irin nipasẹ atẹgun le jẹ ifosiwewe idasi si MIC ni iṣẹ yii.
Dickinson et al. 38 daba pe awọn oṣuwọn ti kemikali ati awọn aati elekitirokemika le ni ipa taara nipasẹ iṣẹ ṣiṣe ti iṣelọpọ ti awọn kokoro arun sessile lori oju ti apẹrẹ ati iru awọn ọja ipata.Bi o ti han ni Nọmba 5 ati Table 5, nọmba sẹẹli mejeeji ati sisanra biofilm dinku lẹhin awọn ọjọ 14. Eyi le ṣe alaye ni oye pe lẹhin awọn ọjọ 14, pupọ julọ awọn sẹẹli HDSS 7 ti ku lori awọn sẹẹli 7 ti awọn sẹẹli ti o ku lori awọn sẹẹli 7 dessile 7. ni 2216E alabọde tabi itusilẹ ti awọn ions irin oloro lati 2707 HDSS matrix. Eyi jẹ idiwọn ti awọn adanwo ipele.
Ninu iṣẹ yii, P. aeruginosa biofilm ṣe igbega idinku ti agbegbe ti Cr ati Fe labẹ biofilm lori 2707 HDSS dada (Fig. 6) .Ni tabili 6, idinku Fe ati Cr ni ayẹwo D ti a fiwewe si ayẹwo C, ti o nfihan pe tituka Fe ati Cr ti o ṣẹlẹ nipasẹ P. awọn agbegbe omi okun.O ni 17700 ppm Cl-, eyiti o jẹ afiwera si eyiti a rii ninu omi okun adayeba. Iwaju 17700 ppm Cl- jẹ idi akọkọ fun idinku ninu Cr ni awọn ayẹwo abiotic 7- ati 14-ọjọ ti a ṣe atupale nipasẹ XPS. Ti a bawe si P. aeruginosa ti a ṣe ayẹwo nipasẹ awọn ayẹwo C. 2707 HDSS ni awọn agbegbe abiotic.Figure 9 fihan ifarahan Cr6 + ni fiimu passivation. O le ni ipa ninu yiyọ Cr kuro ni awọn irin-irin nipasẹ P. aeruginosa biofilms, gẹgẹbi imọran nipasẹ Chen ati Clayton.
Nitori idagbasoke kokoro-arun, awọn iye pH ti alabọde ṣaaju ati lẹhin ogbin jẹ 7.4 ati 8.2, lẹsẹsẹ.Nitorinaa, ni isalẹ P. aeruginosa biofilm, Organic acid corrosion jẹ eyiti ko ṣeeṣe lati jẹ ipin idasi si iṣẹ yii nitori pH ti o ga julọ ni alabọde olopobobo. pH ti kii ṣe iyipada pataki ni ibẹrẹ akọkọ (lati alabọde 7.4) 7.5) lakoko akoko idanwo ọjọ 14. Imudara pH ni alabọde inoculation lẹhin igbasilẹ jẹ nitori iṣẹ iṣelọpọ ti P. aeruginosa ati pe a ri pe o ni ipa kanna lori pH ni aisi awọn ila idanwo.
Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 7, ijinle ọfin ti o pọju ti o ṣẹlẹ nipasẹ P. aeruginosa biofilm jẹ 0.69 μm, eyiti o tobi ju ti alabọde abiotic (0.02 μm) .Eyi ni ibamu pẹlu awọn data elekitirokemika ti a ṣalaye loke.Iwọn 0.69 μm pit jẹ diẹ sii ju igba mẹwa kere ju 9.5 μm20 awọn ipo ti o wa ni isalẹ ti DSS ṣe afihan awọn ipo kanna ti 9.5 μm20. 2707 HDSS ṣe afihan resistance MIC ti o dara julọ ni akawe si 2205 DSS. Eyi ko yẹ ki o jẹ iyalẹnu, bi 2707 HDSS ni akoonu chromium ti o ga julọ, ti n pese passivation ti o pẹ to gun, nitori eto ipele ti iwọntunwọnsi laisi awọn precipitates keji ti o lewu, ti o jẹ ki o ṣoro fun P. aeruginosa lati depassivate ati ibẹrẹ awọn oṣupa.
Ni ipari, MIC pitting ti a ri lori dada ti 2707 HDSS ni P. aeruginosa broth akawe si aibikita pitting ni abiotic media.Iṣẹ yi fihan wipe 2707 HDSS ni o dara ju MIC resistance ju 2205 DSS, sugbon o jẹ ko ni kikun ajẹsara to MIC nitori P. aeruginosa biofilm.Awọn awari wọnyi ti a ti pinnu awọn irin alagbara, irin ati awọn irin-iṣẹ ti o yẹ fun igbesi aye ti ko ni agbara.
Kupọọnu fun 2707 HDSS ti pese nipasẹ Ile-iwe ti Metallurgy ti Northeast University (NEU) ni Shenyang, China. Awọn ipilẹ ti ipilẹ ti 2707 HDSS ni a fihan ni Table 1, eyi ti a ṣe ayẹwo nipasẹ NEU Materials Analysis and Testing Department.Gbogbo awọn ayẹwo ni a ṣe itọju ni 1180 °C fun 1 hour.Prior si 00 ti a fi oju-ara ti o ni idaabobo awọ-ara ti o wa ni oju-ọna ti a fi oju si 1 hour. agbegbe dada ti 1 cm2 ti ni didan si 2000 grit pẹlu iwe ohun carbide silikoni ati didan siwaju pẹlu 0.05 μm Al2O3 lulú idadoro lulú. Awọn ẹgbẹ ati isalẹ wa ni aabo nipasẹ awọ inert. Lẹhin gbigbe, awọn apẹrẹ ti a fi omi ṣan pẹlu omi ti ko ni ifokan ti a fi omi ṣan ati sterilized pẹlu 75.5% (vol.) labẹ ultraviolet (UV) ina fun wakati 0,5 ṣaaju lilo.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 igara ti a ra lati Xiamen Marine Culture Collection Centre (MCCC), China. China).Alabọde (g/L): 19.45 NaCl, 5.98 MgCl2, 3.24 Na2SO4, 1.8 CaCl2, 0.55 KCl, 0.16 Na2CO3, 0.08 KBr, 0.034 SrCl2, 0.034 SrCl2, 0.0234 SrB0, HBO00, 0.08 Sr. NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5.0 peptone, 1.0 iwukara jade ati 0.1 ferric citrate.Autoclave ni 121 ° C fun iṣẹju 20 ṣaaju ki inoculation.Count sessile ati planktonic cell cell under hemo. ifọkansi ti planktonic Pseudomonas aeruginosa lẹsẹkẹsẹ lẹhin inoculation jẹ isunmọ awọn sẹẹli 106 / milimita.
Electrochemical igbeyewo won ošišẹ ti ni a Ayebaye mẹta-electrode gilasi cell pẹlu kan alabọde iwọn didun ti 500 ml.A Pilatnomu dì ati ki o kan po lopolopo calomel elekiturodu (SCE) won ti sopọ si awọn riakito nipasẹ Luggin capillaries kún pẹlu iyọ afara, sìn bi counter ati itọkasi amọna, lẹsẹsẹ.Lati ṣe awọn ṣiṣẹ amọna, a roba-ti a bo pẹlu Ejò cm 1 okun waya ti a so nipa epocimen kọọkan ti a bo pelu Ejò 1 okun waya. ti a ti han nikan-apa dada agbegbe fun awọn electrode ṣiṣẹ.Nigba electrochemical wiwọn, awọn ayẹwo ti a gbe ni 2216E alabọde ati ki o muduro ni kan ibakan otutu otutu (37 °C) ni kan omi bath.OCP, LPR, EIS ati ki o pọju dynamic polarization data won won nipa lilo ohun Autolab potentiostat (Itọkasi 600TM, a igbeyewo Garry Instruments ni USA). 0.125 mV s-1 lori awọn ibiti o ti -5 ati 5 mV pẹlu Eocp ati ki o kan iṣapẹẹrẹ igbohunsafẹfẹ ti 1 Hz.EIS ti a ṣe pẹlu kan sin igbi ni awọn ipo igbohunsafẹfẹ 0.01 to 10,000 Hz nipa lilo a 5 mV gbẹyin foliteji ni duro ipinle Eocp.Ṣaaju ki o pọju ti o pọju cordesit ni sisi a elekitirogi mode ti o pọju-ofo ni ipo ti o wa ni sisi a elekitirogi-ofe mode. ami.Polarization ekoro won ki o si ṣiṣe lati -0.2 to 1.5 V vs. Eocp ni a ọlọjẹ oṣuwọn ti 0.166 mV/s. Kọọkan igbeyewo ti a tun 3 igba pẹlu ati laisi P. aeruginosa.
Awọn apẹẹrẹ fun itupalẹ metallographic ni didan ni iṣelọpọ pẹlu 2000 grit wet SiC iwe ati lẹhinna siwaju sii didan pẹlu 0.05 μm Al2O3 lulú idadoro fun opitika akiyesi.Metallographic onínọmbà ti a ṣe nipa lilo ohun opitika microscope.Awọn ayẹwo won etched pẹlu 10 wt.% potassium hydroxide ojutu 10.
Lẹhin igbasilẹ, a ti fọ awọn ayẹwo ni awọn akoko 3 pẹlu phosphate-buffered saline (PBS) ojutu (pH 7.4 ± 0.2) ati lẹhinna ti o wa titi pẹlu 2.5% (v / v) glutaraldehyde fun awọn wakati 10 lati ṣe atunṣe biofilms. O ti wa ni atẹle ti o gbẹ pẹlu jara ti o ni iwọn (50%, 7% 0,0 9%) ati 100% v / v) ti ethanol ṣaaju ki o to gbigbẹ afẹfẹ. Nikẹhin, oju ti ayẹwo ti wa ni itọpa pẹlu fiimu goolu kan lati pese iwa-ipa fun akiyesi SEM. Awọn aworan SEM ti wa ni idojukọ lori awọn aaye pẹlu awọn julọ sessile P. aeruginosa ẹyin lori oju ti kọọkan apẹrẹ.Ṣe itupalẹ EDS lati wa awọn eroja kemikali.ALScans Omiran Lasse SEM. 710, Zeiss, Jẹmánì) ni a lo lati wiwọn ijinle ọfin.Lati le ṣe akiyesi awọn ọfin ibajẹ labẹ biofilm, ohun elo idanwo naa ni akọkọ ti sọ di mimọ ni ibamu si Orile-ede Kannada ti Orilẹ-ede (CNS) GB / T4334.4-2000 lati yọ awọn ọja ibajẹ ati biofilm ti o wa lori aaye ti nkan idanwo naa.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 dada onínọmbà eto, Thermo VG, USA) onínọmbà ti a ṣe nipa lilo a monochromatic X-ray orisun (aluminiomu Kα ila ni 1500 eV agbara ati 150 W agbara) lori kan jakejado abuda agbara ibiti 0 labẹ boṣewa ipo –1350 eV.High-o ga ju eV spectra 2. iwọn.
Awọn apẹrẹ ti a fi silẹ ni a ti yọ kuro ati ki o fi omi ṣan ni pẹlẹpẹlẹ pẹlu PBS (pH 7.4 ± 0.2) fun 15 s45.Lati ṣe akiyesi awọn kokoro-arun ti awọn biofilms lori awọn ayẹwo, awọn biofilms ti a ti ni abawọn nipa lilo LIVE / DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, USA, 2) . Fuluorisenti SYTO-9 dye ati pupa fluorescent propidium iodide (PI) dye.Labẹ CLSM, awọn aami pẹlu alawọ ewe Fuluorisenti ati pupa duro fun igbesi aye ati awọn sẹẹli ti o ku, lẹsẹsẹ.Fun idoti, adalu 1 milimita ti o ni 3 μl SYTO-9 ati 3 μl PI 3 μl PI ojutu ti wa ni idalẹnu fun awọn iṣẹju 20 lẹhin ti o ṣokunkun ni iwọn otutu ti o wa ni iwọn otutu 2. awọn iwọn gigun meji (488 nm fun awọn sẹẹli laaye ati 559 nm fun awọn sẹẹli ti o ku) nipa lilo ẹrọ Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japan) .Biofilm sisanra ni iwọn ni ipo ọlọjẹ 3-D.
Bii o ṣe le tọka nkan yii: Li, H. et al.Microbial corrosion of 2707 super duplex alagbara, irin nipasẹ omi Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep. Ọdun 6, Ọdun 20190; doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Stress corrosion cracking of LDX 2101 duplex alagbara, irin ni chloride ojutu ni niwaju thiosulfate.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Ipa ti itọju ooru ojutu ati nitrogen ni idabobo gaasi lori pitting ipata resistance ti Super duplex alagbara, irin welds.coros.science.53, 1939-1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Iwadi Kemikali Ifiwera ti Microbial ati Electrochemically Induced Pitting Corrosion in 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577-2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Electrochemical ihuwasi ti 2205 duplex alagbara, irin ni ipilẹ awọn solusan ti o yatọ si pH ni niwaju chloride.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012).
Kekere, BJ, Lee, JS & Ray, RI Ipa ti awọn biofilms omi lori ibajẹ: atunyẹwo ṣoki.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).