Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur.Siz foydalanayotgan brauzer versiyasi cheklangan CSS-ni qo'llab-quvvatlaydi.Eng yaxshi tajriba uchun yangilangan brauzerdan foydalanishni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da Moslik rejimini o'chirib qo'ying).Shu bilan birga, doimiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlash uchun biz saytni uslublarsiz va JavaScript-ni ishlatmasdan taqdim etamiz.
Mikrobial korroziya (MIC) ko'plab sohalarda jiddiy muammodir, chunki u katta iqtisodiy yo'qotishlarga olib kelishi mumkin.Super dupleks zanglamaydigan po'latdan 2707 (2707 HDSS) mukammal kimyoviy qarshilik tufayli dengiz muhitida ishlatiladi.Biroq, uning MICga chidamliligi eksperimental ravishda isbotlanmagan.Ushbu tadqiqot dengiz aerob bakteriyasi Pseudomonas aeruginosa keltirib chiqaradigan MIC 2707 HDSS xatti-harakatlarini o'rganib chiqdi.Elektrokimyoviy tahlil shuni ko'rsatdiki, 2216E muhitida Pseudomonas aeruginosa biofilmi mavjud bo'lganda, korroziya potentsialida ijobiy o'zgarishlar va korroziya oqimi zichligi oshishi sodir bo'ladi.X-nurli fotoelektron spektroskopiya (XPS) tahlili biofilm ostida namuna yuzasida Cr tarkibining pasayishini ko'rsatdi.Chuqurlarning vizual tahlili shuni ko'rsatdiki, P. aeruginosa biofilmi 14 kunlik inkubatsiya davrida chuqurning maksimal chuqurligi 0,69 mkm hosil qilgan.Bu kichik bo'lsa-da, 2707 HDSS P. aeruginosa biofilmlarining MICga to'liq immunitetga ega emasligini ko'rsatadi.
Ikki tomonlama zanglamaydigan po'latlar (DSS) mukammal mexanik xususiyatlar va korroziyaga chidamlilikning mukammal kombinatsiyasi tufayli turli sohalarda keng qo'llaniladi1,2.Biroq, mahalliylashtirilgan chuqurlik hali ham sodir bo'ladi va bu po'latning yaxlitligiga ta'sir qiladi3,4.DSS mikrobial korroziyaga (MIC) chidamli emas5,6.DSS uchun ilovalarning keng doirasiga qaramasdan, DSS ning korroziyaga chidamliligi uzoq muddatli foydalanish uchun etarli bo'lmagan muhitlar mavjud.Bu shuni anglatadiki, korroziyaga chidamliligi yuqori bo'lgan qimmatroq materiallar talab qilinadi.Jeon va boshqalar 7 hatto super dupleks zanglamaydigan po'latlarning (SDSS) korroziyaga chidamliligi nuqtai nazaridan ba'zi cheklovlarga ega ekanligini aniqladilar.Shuning uchun, ba'zi hollarda, korroziyaga chidamliligi yuqori bo'lgan super dupleks zanglamaydigan po'latlar (HDSS) talab qilinadi.Bu yuqori darajada qotishma HDSS ning rivojlanishiga olib keldi.
DSS korroziyaga chidamliligi alfa va gamma fazalarining nisbatiga bog'liq va ikkinchi fazaga ulashgan Cr, Mo va W hududlarida 8, 9, 10-da kamayadi.HDSS tarkibida Cr, Mo va N11 ning yuqori miqdori mavjud, shuning uchun u mukammal korroziyaga chidamliligi va og'irligi% Cr + 3,3 (wt.% Mo +) bilan aniqlangan ekvivalent chuqurchaga chidamlilik sonining (PREN) yuqori qiymatiga (45-50) ega. 0,5 og'irligi .%W) + 16% og'irligi.N12.Uning mukammal korroziyaga chidamliligi taxminan 50% ferritik (a) va 50% ostenitik (g) fazalarni o'z ichiga olgan muvozanatli tarkibga bog'liq.HDSS yaxshi mexanik xususiyatlarga ega va xlorid korroziyasiga nisbatan yuqori qarshilikka ega.Yaxshilangan korroziyaga chidamlilik HDSS dan dengiz muhiti kabi tajovuzkor xlorid muhitlarida foydalanishni kengaytiradi.
MIClar neft va gaz va suv sanoati kabi ko'plab sohalarda asosiy muammo hisoblanadi14.MIC barcha korroziya zararlarining 20% ​​ni tashkil qiladi15.MIC ko'plab muhitlarda kuzatilishi mumkin bo'lgan bioelektrokimyoviy korroziyadir.Metall sirtlarda hosil bo'lgan biofilmlar elektrokimyoviy sharoitlarni o'zgartiradi va shu bilan korroziya jarayoniga ta'sir qiladi.MIK korroziyasiga biofilmlar sabab bo'ladi, deb keng tarqalgan.Elektrogen mikroorganizmlar omon qolish uchun zarur bo'lgan energiyani olish uchun metallarni yeyishadi17.Yaqinda o'tkazilgan MIC tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, EET (hujayradan tashqari elektron uzatish) elektrogen mikroorganizmlar tomonidan qo'zg'atilgan MIK tezligini cheklovchi omil.Chjan va boshqalar.18 elektron vositachilar Desulfovibrio sessificans xujayralari va 304 zanglamaydigan po'lat o'rtasida elektronlarning o'tkazilishini tezlashtirishini ko'rsatdi, bu esa yanada jiddiy MIC hujumiga olib keladi.Anning va boshqalar.19 va Wenzlaff va boshqalar.20 korroziv sulfatni kamaytiruvchi bakteriyalarning (SRB) biofilmlari metall substratlardan elektronlarni to'g'ridan-to'g'ri o'zlashtirishi mumkinligini ko'rsatdi, bu esa kuchli chuqurlikka olib keladi.
DSS SRB, temirni kamaytiruvchi bakteriyalar (IRB) va boshqalarni o'z ichiga olgan muhitda MICga sezgir ekanligi ma'lum 21 .Ushbu bakteriyalar biofilmlar ostida DSS yuzasida mahalliy chuqurchalar paydo bo'lishiga olib keladi22,23.DSS-dan farqli o'laroq, HDSS24 MIC yaxshi ma'lum emas.
Pseudomonas aeruginosa - tabiatda keng tarqalgan gram-manfiy, harakatchan, tayoqsimon bakteriya25.Pseudomonas aeruginosa ham dengiz muhitida MIK kontsentratsiyasining oshishiga olib keladigan asosiy mikrob guruhidir.Pseudomonas korroziya jarayonida faol ishtirok etadi va biofilm shakllanishi jarayonida kashshof kolonizator sifatida tan olinadi.Mahat va boshqalar.28 va Yuan va boshqalar.29 Pseudomonas aeruginosa suv muhitida yumshoq po'lat va qotishmalarning korroziya tezligini oshirishga moyilligini ko'rsatdi.
Ushbu ishning asosiy maqsadi dengiz aerob bakteriyasi Pseudomonas aeruginosa keltirib chiqaradigan MIC 2707 HDSS xususiyatlarini elektrokimyoviy usullar, sirt tahlil usullari va korroziya mahsulotlarini tahlil qilishdan foydalangan holda o'rganish edi.MIC 2707 HDSS xatti-harakatlarini o'rganish uchun ochiq elektron potentsiali (OCP), chiziqli polarizatsiya qarshiligi (LPR), elektrokimyoviy impedans spektroskopiyasi (EIS) va potentsial dinamik polarizatsiyani o'z ichiga olgan elektrokimyoviy tadqiqotlar o'tkazildi.Korroziyaga uchragan yuzada kimyoviy elementlarni aniqlash uchun energiya dispersiv spektrometrik tahlil (EDS) o'tkazildi.Bundan tashqari, Pseudomonas aeruginosa o'z ichiga olgan dengiz muhiti ta'sirida oksid plyonkasi passivatsiyasining barqarorligini aniqlash uchun rentgen fotoelektron spektroskopiyasi (XPS) ishlatilgan.Chuqurlarning chuqurligi konfokal lazerli skanerlash mikroskopi (CLSM) ostida o'lchandi.
1-jadvalda 2707 HDSS ning kimyoviy tarkibi ko'rsatilgan.2-jadvaldan ko'rinib turibdiki, 2707 HDSS 650 MPa oqim kuchi bilan mukammal mexanik xususiyatlarga ega.Shaklda.1-rasmda issiqlik bilan ishlov berilgan 2707 HDSS eritmasining optik mikro tuzilishi ko'rsatilgan.Taxminan 50% ostenit va 50% ferrit fazalarini o'z ichiga olgan mikrostrukturada ikkilamchi fazalarsiz ostenit va ferrit fazalarining cho'zilgan chiziqlari ko'rinadi.
Shaklda.2a ochiq elektron potentsialini (Eocp) 2216E abiotik muhitda 2707 HDSS va 37 ° C da 14 kun davomida P. aeruginosa bulonida ta'sir qilish vaqtiga nisbatan ko'rsatadi.Bu shuni ko'rsatadiki, Eocpdagi eng katta va eng muhim o'zgarish birinchi 24 soat ichida sodir bo'ladi.Ikkala holatda ham Eocp qiymatlari taxminan 16 soat ichida -145 mV (SCE bilan solishtirganda) cho'qqisiga chiqdi va keyin keskin pasayib, abiotik namuna uchun -477 mV (SCE bilan solishtirganda) va -236 mV (SCE bilan solishtirganda) ga etdi.va mos ravishda P Pseudomonas aeruginosa kuponlari).24 soatdan so'ng, P. aeruginosa uchun Eocp 2707 HDSS qiymati nisbatan barqaror -228 mV (SCE bilan solishtirganda), biologik bo'lmagan namunalar uchun mos keladigan qiymat taxminan -442 mV (SCE bilan solishtirganda) edi.P. aeruginosa mavjudligida Eocp ancha past edi.
37 °C da abiotik muhitda va Pseudomonas aeruginosa bulonida 2707 HDSS namunalarini elektrokimyoviy o'rganish:
(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 14 kun davomida abiotik va Pseudomonas aeruginosa emlangan muhitlar ta'sirida bo'lgan 2707 HDSS namunalarining elektrokimyoviy korroziya parametrlari ko'rsatilgan.Standart usullarga muvofiq korroziya oqimi zichligi (icorr), korroziya potentsiali (Ecorr) va Tafel qiyaligi (ba va bc) beruvchi kesishmalarni olish uchun anod va katod egri chiziqlarining tangenslari ekstrapolyatsiya qilindi30,31.
Shaklda ko'rsatilganidek.2b, P. aeruginosa egri chizig'ining yuqoriga siljishi abiotik egri chiziqqa nisbatan Ecorrning oshishiga olib keldi.Korroziya tezligiga mutanosib bo'lgan icorr qiymati Pseudomonas aeruginosa namunasida 0,328 mkA sm-2 gacha ko'tarildi, bu biologik bo'lmagan namunadagidan (0,087 mkA sm-2) to'rt baravar ko'pdir.
LPR - bu korroziyani tez tahlil qilish uchun klassik buzilmaydigan elektrokimyoviy usul.U MIC32 ni o'rganish uchun ham ishlatilgan.Shaklda.2c ta'sir qilish vaqtining funktsiyasi sifatida polarizatsiya qarshiligini (Rp) ko'rsatadi.Yuqori Rp qiymati kamroq korroziyani anglatadi.Dastlabki 24 soat ichida Rp 2707 HDSS abiotik namunalar uchun 1955 kŌ sm2 va Pseudomonas aeruginosa namunalari uchun 1429 kŌ sm2 ga erishdi.Shakl 2c, shuningdek, Rp qiymati bir kundan keyin tez pasayib, keyingi 13 kun ichida nisbatan o'zgarmaganligini ko'rsatadi.Pseudomonas aeruginosa namunasining Rp qiymati taxminan 40 kŌ sm2 ni tashkil qiladi, bu biologik bo'lmagan namunaning 450 kŌ sm2 qiymatidan ancha past.
icorr qiymati bir xil korroziya tezligiga proportsionaldir.Uning qiymatini quyidagi Stern-Giri tenglamasidan hisoblash mumkin:
Zoe va boshqalarga ko'ra.33, bu ishda Tafel qiyalik B ning tipik qiymati 26 mV / dek.Shakl 2d ko'rsatadiki, biologik bo'lmagan namuna 2707 ning icorr darajasi nisbatan barqaror bo'lib qoldi, P. aeruginosa namunasi esa birinchi 24 soatdan keyin juda o'zgarib turardi.P. aeruginosa namunalarining noto'g'ri qiymatlari biologik bo'lmagan nazorat namunalariga qaraganda kattaroq bo'lgan.Ushbu tendentsiya polarizatsiya qarshiligi natijalariga mos keladi.
EIS korroziyaga uchragan yuzalardagi elektrokimyoviy reaktsiyalarni tavsiflash uchun qo'llaniladigan yana bir buzilmaydigan usuldir.Abiotik muhit va Pseudomonas aeruginosa eritmasiga ta'sir qilgan namunalarning empedans spektrlari va hisoblangan sig'im qiymatlari, namuna yuzasida hosil bo'lgan passiv plyonka / biofilm qarshiligi Rb, zaryad o'tkazuvchanligi Rct, elektr ikki qatlamli sig'im Cdl (EDL) va doimiy QCPE Faza elementi parametrlari (CPE).Ushbu parametrlar ekvivalent sxema (EEC) modelidan foydalangan holda ma'lumotlarni o'rnatish orqali tahlil qilindi.
Shaklda.3 abiotik muhitdagi 2707 HDSS namunalari va turli inkubatsiya vaqtlari uchun P. aeruginosa bulyoni uchun tipik Nyquist uchastkalari (a va b) va Bode uchastkalari (a' va b') ko'rsatilgan.Pseudomonas aeruginosa borligida Nyquist halqasining diametri kamayadi.Bode grafigi (3b'-rasm) umumiy impedansning o'sishini ko'rsatadi.Bo'shashish vaqti konstantasi haqida ma'lumotni fazalar maksimalidan olish mumkin.Shaklda.4-rasmda bir qavat (a) va ikki qavat (b) va tegishli EECsga asoslangan jismoniy tuzilmalar ko'rsatilgan.CPE EEC modeliga kiritilgan.Uning ruxsati va empedansi quyidagicha ifodalanadi:
2707 HDSS namunasining impedans spektrini moslashtirish uchun ikkita jismoniy model va mos keladigan ekvivalent sxemalar:
bu erda Y0 - KPI qiymati, j - xayoliy son yoki (-1)1/2, ō - burchak chastotasi, n - KPI quvvat indeksi birdan35 dan kichik.Zaryad o'tkazish qarshiligi inversiyasi (ya'ni 1/Rct) korroziya tezligiga mos keladi.Rct qanchalik kichik bo'lsa, korroziya tezligi shunchalik yuqori bo'ladi27.14 kunlik inkubatsiyadan so'ng, Pseudomonas aeruginosa Rct namunalari 32 kŌ sm2 ga yetdi, bu biologik bo'lmagan namunalarning 489 kŌ sm2 dan ancha past (4-jadval).
5-rasmdagi CLSM tasvirlari va SEM tasvirlari HDSS 2707 namunasi yuzasida 7 kundan keyin biofilm qoplamasi zich ekanligini aniq ko'rsatadi.Biroq, 14 kundan so'ng, biofilm qoplamasi yomon edi va ba'zi o'lik hujayralar paydo bo'ldi.5-jadvalda 7 va 14 kun davomida P. aeruginosa ta'siridan keyin 2707 ta HDSS namunalarida biofilm qalinligi ko'rsatilgan.Maksimal biofilm qalinligi 7 kundan keyin 23,4 mkm dan 14 kundan keyin 18,9 mkm gacha o'zgardi.O'rtacha biofilm qalinligi ham bu tendentsiyani tasdiqladi.7 kundan keyin 22,2 ± 0,7 mkm dan 14 kundan keyin 17,8 ± 1,0 mkm ga kamaydi.
(a) 3-D CLSM tasviri 7 kun, (b) 3-D CLSM tasviri 14 kun, (c) SEM tasviri 7 kun va (d) SEM tasviri 14 kun.
EMF 14 kun davomida P. aeruginosa ta'sirida bo'lgan namunalarda biofilmlar va korroziya mahsulotlarida kimyoviy elementlarni aniqladi.Shaklda.6-rasmda biofilmlar va korroziya mahsulotlaridagi C, N, O va P ning tarkibi sof metallarga qaraganda sezilarli darajada yuqori ekanligini ko'rsatadi, chunki bu elementlar biofilmlar va ularning metabolitlari bilan bog'liq.Mikroblar faqat iz miqdorida xrom va temirga muhtoj.Namunalar yuzasida biofilm va korroziya mahsulotlarida Cr va Fe ning yuqori darajasi metall matritsasi korroziya tufayli elementlarni yo'qotganligini ko'rsatadi.
14 kundan keyin 2216E muhitida P. aeruginosa bo'lgan va bo'lmagan chuqurliklar kuzatildi.Inkubatsiyadan oldin namunalar yuzasi silliq va nuqsonsiz edi (7a-rasm).Inkubatsiya va biofilm va korroziya mahsulotlarini olib tashlashdan so'ng, 7b va v-rasmda ko'rsatilganidek, namunalar yuzasidagi eng chuqur chuqurlar CLSM yordamida tekshirildi.Biologik bo'lmagan nazorat vositalari yuzasida aniq chuqurchalar topilmadi (maksimal chuqurlik chuqurligi 0,02 mkm).P. aeruginosa keltirib chiqaradigan chuqurning maksimal chuqurligi 3 ta namunadan olingan chuqurning o'rtacha maksimal chuqurligiga asoslanib, 7 kunda 0,52 mkm va 14 kunda 0,69 mkmni tashkil etdi (har bir namuna uchun 10 ta maksimal chuqurlik tanlangan).0,42 ± 0,12 µm va 0,52 ± 0,15 µm ga erishish (5-jadval).Ushbu teshik chuqurligi qiymatlari kichik, ammo muhim.
(a) ta'sir qilishdan oldin, (b) abiotik muhitda 14 kun va (c) Pseudomonas aeruginosa bulonida 14 kun.
Shaklda.8-jadvalda turli xil namuna yuzalarining XPS spektrlari ko'rsatilgan va har bir sirt uchun tahlil qilingan kimyoviy tarkib 6-jadvalda jamlangan. 6-jadvalda P. aeruginosa (A va B namunalari) ishtirokida Fe va Cr ning atom foizlari ko'rsatilgan. biologik bo'lmagan nazoratlarga qaraganda ancha past.(C va D namunalari).P. aeruginosa namunasi uchun Cr 2p yadrosi darajasidagi spektral egri chiziq Cr, Cr2O3, CrO ga tegishli bo'lishi mumkin bo'lgan 574,4, 576,6, 578,3 va 586,8 eV bog'lanish energiyasi (BE) bo'lgan to'rtta tepalik komponentiga o'rnatildi. .va Cr(OH)3 mos ravishda (9a va b-rasm).Biologik bo'lmagan namunalar uchun asosiy Cr 2p darajasining spektri Cr (BE uchun 573,80 eV) va Cr2O3 (BE uchun 575,90 eV) uchun ikkita asosiy tepalikni o'z ichiga oladi.mos ravishda 9c va d.Abiotik namunalar va P. aeruginosa namunalari o'rtasidagi eng yorqin farq biofilm ostida Cr6+ va Cr(OH)3 ning yuqori nisbiy nisbati (BE 586,8 eV) mavjudligi edi.
Ikki muhitda 2707 HDSS namunasi yuzasining keng XPS spektrlari mos ravishda 7 va 14 kunni tashkil qiladi.
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 HDSS UNS S32707 PREN 45 dan yuqori bo'lgan yuqori darajada qotishma DSS sifatida aniqlanganligini xabar qildi. Bu ishda HDSS 2707 namunasining PREN qiymati 49 ni tashkil etdi. Bu yuqori xrom miqdori va yuqori tarkibga bog'liq. kislotali muhitda foydali bo'lgan molibden va nikel.va xlorid miqdori yuqori bo'lgan muhitlar.Bundan tashqari, yaxshi muvozanatlangan kompozitsion va nuqsonsiz mikroyapı strukturaning barqarorligi va korroziyaga chidamliligi uchun foydalidir.Biroq, mukammal kimyoviy qarshilikka qaramasdan, bu ishdagi eksperimental ma'lumotlar 2707 HDSS P. aeruginosa biofilm MICs uchun to'liq immunitetga ega emasligini ko'rsatadi.
Elektrokimyoviy natijalar shuni ko'rsatdiki, P. aeruginosa bulonidagi 2707 HDSS korroziya darajasi biologik bo'lmagan muhitga nisbatan 14 kundan keyin sezilarli darajada oshdi.Shakl 2a da birinchi 24 soat ichida abiotik muhitda ham, P. aeruginosa bulonida ham Eocp ning pasayishi kuzatildi.Shundan so'ng, biofilm namunaning sirtini to'liq qoplaydi va Eocp nisbatan barqaror bo'ladi36.Biroq, biologik Eocp darajasi biologik bo'lmagan Eocp darajasidan ancha yuqori edi.Bu farq P. aeruginosa biofilmlarining shakllanishi bilan bog'liq deb hisoblash uchun asoslar mavjud.Shaklda.2d P. aeruginosa mavjudligida icorr 2707 HDSS qiymati 0,627 mkA sm-2 ga yetdi, bu abiotik nazoratdan (0,063 mkA sm-2) kattaroq tartibdir, bu o'lchangan Rct qiymatiga mos keladi. EIS tomonidan.Dastlabki bir necha kun ichida P. aeruginosa bulonidagi empedans qiymatlari P. aeruginosa hujayralarining biriktirilishi va biofilmlarning shakllanishi tufayli ortdi.Biroq, biofilm namuna yuzasini to'liq qoplaganida, impedans kamayadi.Himoya qatlami, birinchi navbatda, biofilmlar va biofilm metabolitlarining shakllanishi tufayli hujumga uchraydi.Binobarin, vaqt o'tishi bilan korroziyaga chidamlilik pasaydi va P. aeruginosa biriktirilishi mahalliy korroziyaga sabab bo'ldi.Abiotik muhitdagi tendentsiyalar boshqacha edi.Biologik bo'lmagan nazoratning korroziyaga chidamliligi P. aeruginosa bulyoniga duchor bo'lgan namunalarning mos keladigan qiymatidan ancha yuqori edi.Bundan tashqari, abiotik birikmalar uchun Rct 2707 HDSS qiymati 14-kunda 489 kŌ sm2 ga yetdi, bu P. aeruginosa mavjudligida Rct qiymatidan (32 kŌ sm2) 15 baravar yuqori.Shunday qilib, 2707 HDSS steril muhitda mukammal korroziyaga chidamliligiga ega, ammo P. aeruginosa biofilmlaridan MIClarga chidamli emas.
Ushbu natijalarni shakldagi qutblanish egri chiziqlaridan ham kuzatish mumkin.2b.Anodik dallanish Pseudomonas aeruginosa biofilm shakllanishi va metallarning oksidlanish reaktsiyalari bilan bog'liq.Bunda katodik reaksiya kislorodning kamayishi hisoblanadi.P. aeruginosa mavjudligi korroziya oqimining zichligini sezilarli darajada oshirdi, bu abiotik nazoratga qaraganda bir daraja yuqori.Bu shuni ko'rsatadiki, P. aeruginosa biofilmi 2707 HDSS ning mahalliy korroziyasini kuchaytiradi.Yuan va boshq.29 Cu-Ni 70/30 qotishmasining korroziya oqimi zichligi P. aeruginosa biofilmining ta'siri ostida oshganligini aniqladilar.Bu Pseudomonas aeruginosa biofilmlari tomonidan kislorodni kamaytirishning biokataliziga bog'liq bo'lishi mumkin.Ushbu kuzatish ushbu ishda MIC 2707 HDSS ni ham tushuntirishi mumkin.Shuningdek, aerob biofilmlar ostida kislorod kamroq bo'lishi mumkin.Shu sababli, metall sirtini kislorod bilan qayta passivatsiya qilishdan bosh tortish bu ishda MICga hissa qo'shadigan omil bo'lishi mumkin.
Dickinson va boshqalar.38 kimyoviy va elektrokimyoviy reaktsiyalar tezligiga namuna yuzasida o'tiradigan bakteriyalarning metabolik faolligi va korroziya mahsulotlarining tabiati bevosita ta'sir qilishi mumkinligini taklif qildi.5-rasm va 5-jadvalda ko'rsatilganidek, hujayralar soni va biofilm qalinligi 14 kundan keyin kamaydi.Buni 14 kundan so'ng 2707 HDSS ning yuzasidagi o'tirmaydigan hujayralarning ko'pchiligi 2216E muhitida ozuqa moddalarining kamayishi yoki 2707 HDSS matritsasidan zaharli metall ionlarining chiqishi tufayli nobud bo'lganligi bilan asosli ravishda tushuntirilishi mumkin.Bu ommaviy tajribalar uchun cheklovdir.
Ushbu ishda P. aeruginosa biofilmi 2707 HDSS yuzasida biofilm ostida Cr va Fe ning mahalliy darajada kamayishiga hissa qo'shdi (6-rasm).6-jadvalda D namunasidagi Fe va Cr ning C namunasiga nisbatan kamayishi ko'rsatilgan, bu P. aeruginosa biofilmidan kelib chiqqan erigan Fe va Cr ning dastlabki 7 kun davomida saqlanib qolganligini ko'rsatadi.2216E muhiti dengiz muhitini simulyatsiya qilish uchun ishlatiladi.U 17700 ppm Cl-ni o'z ichiga oladi, bu uning tabiiy dengiz suvidagi tarkibiga teng.17700 ppm Cl- mavjudligi XPS tomonidan tahlil qilingan 7 va 14 kunlik abiotik namunalarda Cr ning pasayishiga asosiy sabab bo'ldi.P. aeruginosa namunalari bilan solishtirganda, abiotik sharoitda 2707 HDSS ning xlorga kuchli qarshiligi tufayli abiotik namunalarda Cr ning erishi ancha kam edi.Shaklda.9 passivlashtiruvchi filmda Cr6+ mavjudligini ko'rsatadi.Chen va Clayton tomonidan taklif qilinganidek, u P. aeruginosa biofilmlari tomonidan po'lat yuzalardan xromni olib tashlashda ishtirok etishi mumkin.
Bakterial o'sish tufayli o'stirishdan oldin va keyin muhitning pH qiymatlari mos ravishda 7,4 va 8,2 ni tashkil etdi.Shunday qilib, P. aeruginosa biofilmi ostida, organik kislota korroziyasi ommaviy muhitda nisbatan yuqori pH tufayli bu ishga hissa qo'shishi dargumon.Biologik bo'lmagan nazorat muhitining pH darajasi 14 kunlik sinov davrida sezilarli darajada o'zgarmadi (dastlabki 7,4 dan yakuniy 7,5 gacha).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 chuqurning maksimal chuqurligi 0,69 mkmni tashkil etdi, bu abiotik muhitnikidan (0,02 mkm) ancha katta.Bu yuqorida tavsiflangan elektrokimyoviy ma'lumotlarga mos keladi.Chuqurning 0,69 mkm chuqurligi xuddi shu sharoitda 2205 DSS uchun bildirilgan 9,5 mkm qiymatidan o'n baravar kichikroqdir.Ushbu ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, 2707 HDSS 2205 DSSga qaraganda MIClarga nisbatan yaxshiroq qarshilik ko'rsatadi.Buning ajablanarli joyi yo'q, chunki 2707 HDSS yuqori Cr darajalariga ega bo'lib, ular uzoqroq passivatsiyani ta'minlaydi, P. aeruginosa ning passivatsiyasi qiyinroq va zararli ikkilamchi yog'ingarchiliksiz muvozanatli faza tuzilishi tufayli chuqurchalar paydo bo'lishiga olib keladi.
Xulosa qilib aytish mumkinki, abiotik muhitdagi ahamiyatsiz chuqurlarga nisbatan P. aeruginosa bulonida 2707 HDSS yuzasida MIC chuqurchalari topilgan.Bu ish shuni ko'rsatadiki, 2707 HDSS 2205 DSSga qaraganda MICga nisbatan yaxshiroq qarshilikka ega, ammo P. aeruginosa biofilmi tufayli u MICga to'liq immunitetga ega emas.Ushbu natijalar dengiz muhiti uchun mos zanglamaydigan po'latlarni va umr ko'rish davomiyligini tanlashda yordam beradi.
Xitoyning Shenyang shahridagi Shimoli-sharqiy universiteti (NEU) metallurgiya maktabi tomonidan taqdim etilgan 2707 HDSS uchun kupon.2707 HDSS ning elementar tarkibi NEU Materiallar tahlili va sinov departamenti tomonidan tahlil qilingan 1-jadvalda ko'rsatilgan.Barcha namunalar 1 soat davomida 1180 ° C da qattiq eritma uchun ishlov berildi.Korroziyaga qarshi sinovdan oldin, yuqori ochiq sirt maydoni 1 sm2 bo'lgan tanga shaklidagi 2707 HDSS kremniy karbidli zımpara bilan 2000 gritgacha sayqallangan va keyin 0,05 mkm Al2O3 kukunli eritmasi bilan sayqallangan.Yonlari va pastki qismi inert bo'yoq bilan himoyalangan.Quritgandan so'ng, namunalar steril deionizatsiyalangan suv bilan yuviladi va 0,5 soat davomida 75% (v / v) etanol bilan sterilizatsiya qilinadi.Keyin ular ishlatishdan oldin 0,5 soat davomida ultrabinafsha (UV) nurlari ostida havoda quritilgan.
Marine Pseudomonas aeruginosa shtammi MCCC 1A00099 Xitoyning Xiamen dengiz madaniyatini yig'ish markazidan (MCCC) sotib olingan.Pseudomonas aeruginosa aerobik sharoitda 37°C da 250 ml kolbalarda va 500 ml shisha elektrokimyoviy hujayralarda Marine 2216E suyuq muhiti (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Xitoy) yordamida o'stirildi.O'rta tarkibida (g / l): 19.45 NAZE29 MGCL, 0.00 Kakl, 0.004 NAS2004 H3BB3, 0.004 NAS26NH3, 0016 NH3 5.0 Pepton, 1.0 xamirturush ekstrakti va 0,1 temir sitrat.Emlashdan oldin 20 daqiqa davomida 121 ° C da avtoklavda saqlang.400x kattalashtirishda yorug'lik mikroskopida gemositometr yordamida o'tirmaydigan va planktonik hujayralarni sanash.Planktonik Pseudomonas aeruginosa ning dastlabki kontsentratsiyasi emlashdan so'ng darhol taxminan 106 hujayra / ml ni tashkil etdi.
Elektrokimyoviy sinovlar o'rtacha hajmi 500 ml bo'lgan klassik uch elektrodli shisha hujayrada o'tkazildi.Platina plitasi va to'yingan kalomel elektrod (SAE) reaktorga tuz ko'prigi bilan to'ldirilgan Luggin kapillyarlari orqali ulangan, ular mos ravishda hisoblagich va mos yozuvlar elektrodlari bo'lib xizmat qilgan.Ishchi elektrodlarni ishlab chiqarish uchun har bir namunaga kauchuklangan mis sim biriktirilgan va epoksi qatroni bilan qoplangan, bir tomondan ishchi elektrod uchun taxminan 1 sm2 himoyalanmagan joy qoldirgan.Elektrokimyoviy o'lchovlar paytida namunalar 2216E muhitiga joylashtirildi va suv hammomida doimiy inkubatsiya haroratida (37 ° C) saqlangan.OCP, LPR, EIS va potentsial dinamik polarizatsiya ma'lumotlari Autolab potentiostat (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., AQSh) yordamida o'lchandi.LPR testlari 0,125 mV s-1 skanerlash tezligida Eocp bilan -5 dan 5 mV oralig'ida va 1 Gts namuna olish tezligida qayd etilgan.EIS 0,01 dan 10 000 Gts gacha bo'lgan chastota diapazonida sinus to'lqini bilan Eocp barqaror holatida 5 mV qo'llaniladigan kuchlanish yordamida amalga oshirildi.Potensial supurishdan oldin elektrodlar erkin korroziya potentsialining barqaror qiymatiga erishilgunga qadar bo'sh rejimda edi.Keyin polarizatsiya egri chiziqlari 0,166 mV/s skanerlash tezligida Eocp funktsiyasi sifatida -0,2 dan 1,5 V gacha o'lchandi.Har bir test P. aeruginosa bilan va bo'lmasdan 3 marta takrorlandi.
Metalografik tahlil uchun namunalar ho'l 2000 grit SiC qog'oz bilan mexanik sayqallangan va keyin optik kuzatish uchun 0,05 mkm Al2O3 kukunli suspenziyasi bilan sayqallangan.Metallografik tahlil optik mikroskop yordamida amalga oshirildi.Namunalar kaliy gidroksid 43 ning og'irligi 10% li eritmasi bilan ishqalangan.
Inkubatsiyadan so'ng, namunalar fosfat tamponlangan sho'r suv (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) bilan 3 marta yuvildi va keyin biofilmlarni mahkamlash uchun 2,5% (v/v) glutaraldegid bilan 10 soat davomida mahkamlandi.Keyin havoda quritilishidan oldin partiyali etanol bilan (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% va 100% hajmda) suvsizlandi.Nihoyat, SEM kuzatuvi uchun o'tkazuvchanlikni ta'minlash uchun namuna yuzasiga oltin plyonka yotqiziladi.SEM tasvirlari har bir namuna yuzasida eng turg'un P. aeruginosa hujayralari bo'lgan dog'larga qaratilgan.Kimyoviy elementlarni topish uchun EDS tahlilini o'tkazing.Chuqur chuqurligini o'lchash uchun Zeiss konfokal lazerli skanerlash mikroskopi (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Germaniya) ishlatilgan.Biofilm ostidagi korroziya chuqurlarini kuzatish uchun sinov namunasi birinchi navbatda Xitoy milliy standarti (CNS) GB / T4334.4-2000 ga muvofiq sinov namunasi yuzasidan korroziya mahsulotlari va biofilmni olib tashlash uchun tozalandi.
X-nurli fotoelektron spektroskopiyasi (XPS, ESCALAB250 sirt tahlil tizimi, Thermo VG, AQSH) tahlili monoxromatik rentgen manbasi (1500 eV energiya va 150 Vt quvvatga ega alyuminiy Ka liniyasi) yordamida keng diapazonda amalga oshirildi. -1350 eV standart sharoitda bog'lanish energiyasi 0.Yuqori aniqlikdagi spektrlar 50 eV uzatish energiyasi va 0,2 eV qadam yordamida qayd etilgan.
Inkubatsiya qilingan namunalar olib tashlandi va 15 s45 davomida PBS (pH 7,4 ± 0,2) bilan yumshoq yuvildi.Namunalardagi biofilmlarning bakterial hayotiyligini kuzatish uchun biofilmlar LIVE/DEAD BacLight Bakterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR, AQSH) yordamida bo'yalgan.To'plam ikkita lyuminestsent bo'yoqni o'z ichiga oladi: SYTO-9 yashil floresan bo'yoq va propidiy yodid (PI) qizil floresan bo'yoq.CLSM da floresan yashil va qizil nuqta mos ravishda tirik va o'lik hujayralarni ifodalaydi.Bo'yash uchun 3 µl SYTO-9 va 3 µl PI eritmasidan iborat 1 ml aralashma 20 daqiqa davomida xona haroratida (23 ° C) qorong'i joyda inkubatsiya qilindi.Shundan so'ng, bo'yalgan namunalar Nikon CLSM apparati (C2 Plus, Nikon, Yaponiya) yordamida ikki to'lqin uzunligida (jonli hujayralar uchun 488 nm va o'lik hujayralar uchun 559 nm) tekshirildi.Biofilm qalinligi 3D skanerlash rejimida o'lchandi.
Ushbu maqolani qanday keltirish mumkin: Li, H. va boshqalar.Pseudomonas aeruginosa dengiz biofilmi tomonidan 2707 super dupleks zanglamaydigan po'latdan mikrob korroziyasi.fan.6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Tiosulfat ishtirokida xlorid eritmalarida LDX 2101 dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan stress korroziyali yorilish. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Tiosulfat ishtirokida xlorid eritmalarida LDX 2101 dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan stress korroziyali yorilish. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Korrozionnoe rastreskivanie pod napryajeniem duplexnoy nerjaveyushchey stali LDX 2101 va nastravah xloridov va prisutstvia tiosulfata. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. tiosulfat ishtirokida xlorid eritmalarida dupleks zanglamaydigan po'latdan LDX 2101 ning stress korroziya yorilishi. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 zanglamaydigan po'latdan sulfatyngyngyngjngjngjnjngjngjngjngjnngng Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Korrozionnoe rastreskivanie pod napryajeniem duplexnoy nerjaveyushchey stali LDX 2101 va nastutstviya tiosulfatadagi rastorre xlorida. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. tiosulfat ishtirokida xlorid eritmasida dupleks zanglamaydigan po'latdan LDX 2101 ning stress korroziya yorilishi.koros fan 80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Li, IS & Park, YS Himoya gazidagi eritma issiqlik bilan ishlov berish va azotning giper dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan choklarning korroziyaga chidamliligiga ta'siri. Kim, ST, Jang, SH, Li, IS & Park, YS Himoya gazidagi eritma issiqlik bilan ishlov berish va azotning giper dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan choklarning korroziyaga chidamliligiga ta'siri.Kim, ST, Jang, SH, Li, IS va Park, YS. Giperdupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan choklarning korroziyaga chidamliligiga himoya qiluvchi gazdagi qattiq eritma issiqlik bilan ishlov berish va azotning ta'siri. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Kim, ST, Jang, SH, Li, IS & Park, YSKim, ST, Jang, SH, Li, IS va Park, YS Eritmani issiqlik bilan ishlov berish va himoya gazdagi azotning super dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan choklarning korroziyaga chidamliligiga ta'siri.koros.fan.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L zanglamaydigan po'latdan mikrobial va elektrokimyoviy qo'zg'atilgan chuqurchalar kimyosida qiyosiy o'rganish. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L zanglamaydigan po'latdan mikrobial va elektrokimyoviy qo'zg'atilgan chuqurchalar kimyosida qiyosiy o'rganish.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. va Lewandowski, Z. 316L zanglamaydigan po'latdan mikrobiologik va elektrokimyoviy chuqurchalarni qiyosiy kimyoviy o'rganish. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Levandovski, Z. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Levandovski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. va Levandovski, Z. 316L zanglamaydigan po'latdan mikrobiologik va elektrokimyoviy qo'zg'atilgan chuqurchalarni qiyosiy kimyoviy o'rganish.koros.fan.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 dupleks zanglamaydigan po'latdan xlorid borligida turli pH bilan ishqoriy eritmalardagi elektrokimyoviy xatti-harakatlari. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 dupleks zanglamaydigan po'latdan xlorid borligida turli pH bilan ishqoriy eritmalardagi elektrokimyoviy xatti-harakatlari.Luo H., Dong KF, Li HG va Xiao K. Xlorid borligida turli pH bilan ishqoriy eritmalarda dupleks zanglamaydigan po'latdan 2205 elektrokimyoviy harakati. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 língíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngjínínng Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 ishqorli eritmada turli pH da xlorid borligida zanglamaydigan po'latning elektrokimyoviy harakati.Luo H., Dong KF, Li HG va Xiao K. Xlorid borligida turli pH bilan ishqoriy eritmalarda dupleks zanglamaydigan po'latdan 2205 elektrokimyoviy harakati.Elektrokimyo.Jurnal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Li, JS & Rey, RI Dengiz biofilmlarining korroziyaga ta'siri: qisqacha sharh. Little, BJ, Li, JS & Rey, RI Dengiz biofilmlarining korroziyaga ta'siri: qisqacha sharh.Little, BJ, Li, JS va Rey, RI Dengiz biofilmlarining korroziyaga ta'siri: qisqacha sharh. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI. Little, BJ, Li, JS & Rey, RILittle, BJ, Li, JS va Rey, RI Dengiz biofilmlarining korroziyaga ta'siri: qisqacha sharh.Elektrokimyo.Jurnal.54, 2-7 (2008).