Хвала вам што сте посетили Натуре.цом.Користите верзију претраживача са ограниченом подршком за ЦСС.За најбоље искуство препоручујемо да користите ажурирани прегледач (или онемогућите режим компатибилности у Интернет Екплорер-у).Поред тога, да бисмо обезбедили сталну подршку, приказујемо сајт без стилова и ЈаваСцрипт-а.
Приказује вртешку од три слајда одједном.Користите дугмад Претходно и Следеће да бисте се кретали кроз три слајда одједном или користите дугмад клизача на крају да бисте се кретали кроз три слајда одједном.
Микробна корозија (МИЦ) је велики проблем у многим индустријама јер може довести до огромних економских губитака.Супер дуплекс нерђајући челик 2707 (2707 ХДСС) се користи у морским срединама због своје одличне хемијске отпорности.Међутим, његова отпорност на МИЦ није експериментално доказана.Ова студија је испитивала понашање МИЦ 2707 ХДСС узроковано морском аеробном бактеријом Псеудомонас аеругиноса.Електрохемијска анализа је показала да се у присуству биофилма Псеудомонас аеругиноса у медијуму 2216Е потенцијал корозије позитивно мења, а густина струје корозије повећава.Резултати анализе рендгенске фотоелектронске спектроскопије (КСПС) показали су смањење садржаја Цр на површини узорка испод биофилма.Анализа слика јаме је показала да биофилми Псеудомонас аеругиноса дају максималну дубину јаме од 0,69 µм након 14 дана културе.Иако је ово мало, сугерише да 2707 ХДСС није потпуно имун на ефекте биофилма П. аеругиноса на МИЦ.
Дуплекс нерђајући челик (ДСС) се широко користи у разним индустријама због савршене комбинације одличних механичких својстава и отпорности на корозију1,2.Међутим, и даље може да дође до локализованог удубљења, што може утицати на интегритет овог челика 3, 4 .ДСС није заштићен од микробне корозије (МИЦ)5,6.Иако је опсег примене ДСС-а веома широк, још увек постоје окружења у којима отпорност на корозију ДСС-а није довољна за дуготрајну употребу.То значи да су потребни скупљи материјали са већом отпорношћу на корозију.Јеон ет ал.7 су открили да чак и супер дуплекс нерђајући челик (СДСС) има нека ограничења у погледу отпорности на корозију.Због тога постоји потреба за супер дуплекс нерђајућим челицима (ХДСС) са већом отпорношћу на корозију у одређеним применама.Ово је довело до развоја високо легираног ХДСС-а.
Отпорност ДСС на корозију је одређена односом α-фазе према γ-фази и површинама осиромашеним Цр, Мо и В у близини секундарних фаза8,9,10.ХДСС садржи висок садржај Цр, Мо и Н11, што му даје одличну отпорност на корозију и високу вредност (45-50) еквивалентну вредност отпорности на таложење (ПРЕН), која је дефинисана теж.% Цр + 3.3 (теж.% Мо + 0,5 теж. % В) + 16 теж.Н12.Његова одлична отпорност на корозију зависи од уравнотеженог састава који садржи приближно 50% феритних (α) и 50% аустенитних (γ) фаза.ХДСС има побољшана механичка својства и већу отпорност на хлор у поређењу са конвенционалним ДСС13.Карактеристике хемијске корозије.Побољшана отпорност на корозију проширује употребу ХДСС-а у агресивнијим хлоридним окружењима као што су морска окружења.
МИЦ је значајан проблем у многим индустријама, укључујући снабдевање нафтом и гасом и водом14.МИЦ чини 20% свих оштећења од корозије15.МИЦ је биоелектрохемијска корозија која се може посматрати у многим срединама16.Формирање биофилма на металним површинама мења електрохемијске услове и на тај начин утиче на процес корозије.Опште је прихваћено да је МИЦ корозија узрокована биофилмима14.Електрогени микроорганизми једу метале да би добили енергију за преживљавање17.Недавне МИЦ студије су показале да је ЕЕТ (екстрацелуларни пренос електрона) ограничавајући фактор за МИЦ изазван електрогеним микроорганизмима.Зханг и сар.18 су показали да електронски посредници убрзавају пренос електрона између сесилних ћелија Десулфовибрио вулгарис и нерђајућег челика 304, што доводи до озбиљнијег МИЦ напада.Аннинг ет ал.19 и Вензлафф ет ал.20 су показали да биофилми корозивних бактерија које редукују сулфат (СРБ) могу да апсорбују електроне директно са металних супстрата, што доводи до озбиљног удубљења.
Познато је да је ДСС подложан МИЦ у медијумима који садрже СРБ, бактерије које редукују гвожђе (ИРБ) итд. 21 .Ове бактерије изазивају локализовано удубљење на површини ДСС-а испод биофилма22,23.За разлику од ДСС-а, мало се зна о МИЦ ХДСС24.
Псеудомонас аеругиноса је грам-негативна, покретна, шипкаста бактерија која је широко распрострањена у природи25.Псеудомонас аеругиноса је такође главна микробиота одговорна за МИЦ челика у морском окружењу26.Врсте Псеудомонас су директно укључене у процесе корозије и препознате су као први колонизатори током формирања биофилма27.Махат и др.28 и Иуан ет ал.29 је показало да Псеудомонас аеругиноса има тенденцију да повећа стопу корозије меког челика и легура у воденим срединама.
Основни циљ овог рада је проучавање МИЦ особина 2707 ХДСС изазване морском аеробном бактеријом Псеудомонас аеругиноса коришћењем електрохемијских метода, метода површинске анализе и анализе продуката корозије.Електрохемијске студије укључујући потенцијал отвореног кола (ОЦП), отпор линеарне поларизације (ЛПР), спектроскопију електрохемијске импедансе (ЕИС) и поларизацију динамичког потенцијала су спроведене да би се проучавало понашање МИЦ 2707 ХДСС.Анализа енергетске дисперзивне спектроскопије (ЕДС) се врши ради детекције хемијских елемената на кородираним површинама.Поред тога, рендгенском фотоелектронском спектроскопијом (КСПС) одређена је стабилност пасивизације оксидног филма под утицајем морске средине која садржи Псеудомонас аеругиноса.Дубина јама је мерена под конфокалним ласерским скенирајућим микроскопом (ЦЛСМ).
У табели 1 приказан је хемијски састав 2707 ХДСС.Табела 2 показује да 2707 ХДСС има одличне механичке особине са граном течења од 650 МПа.На сл.1 приказује оптичку микроструктуру раствором термички обрађеног 2707 ХДСС.Издужене траке аустенитних и феритних фаза без секундарних фаза могу се видети у микроструктури која садржи приближно 50% аустенитних и 50% феритних фаза.
На сл.2а приказује потенцијал отвореног кола (Еоцп) у односу на време излагања за 2707 ХДСС у 2216Е абиотском медијуму и бујону Псеудомонас аеругиноса током 14 дана на 37°Ц.Утврђено је да су се најизраженије промене у Еоцп десиле током прва 24 сата.Еоцп вредности су у оба случаја достигле врхунац на око -145 мВ (у односу на СЦЕ) око 16 сати, а затим су нагло пале на -477 мВ (у односу на СЦЕ) и -236 мВ (у односу на СЦЕ) за небиолошке узорке и П за релативне СЦЕ) листови патине, респективно.После 24 сата, Еоцп вредност Псеудомонас аеругиноса 2707 ХДСС остала је релативно стабилна на -228 мВ (у поређењу са СЦЕ), док је одговарајућа вредност за небиолошки узорак била приближно -442 мВ (у поређењу са СЦЕ).Еоцп у присуству Псеудомонас аеругиноса је био прилично низак.
Електрохемијско испитивање 2707 ХДСС узорака у абиотској средини и бујону Псеудомонас аеругиноса на 37°Ц:
(а) Промена Еоцп са временом експозиције, (б) крива поларизације 14. дана, (ц) промена Рп са временом експозиције, (д) промена у корр са временом експозиције.
У табели 3 приказани су параметри електрохемијске корозије 2707 ХДСС узорака изложених абиотском и П. аеругиноса инокулисаном медијуму током периода од 14 дана.Тангенцијална екстраполација анодне и катодне криве на тачку пресека омогућила је одређивање густине струје корозије (ицорр), потенцијала корозије (Ецорр) и Тафел нагиба (βα и βц) према стандардним методама30,31.
Као што је приказано на слици 2б, померање криве П. аеругиноса навише је довело до повећања Ецорр у поређењу са абиотичком кривом.Вредност ицорр узорка који садржи Псеудомонас аеругиноса, пропорционална брзини корозије, повећана је на 0,328 µА цм-2, што је четири пута веће од оне у небиолошком узорку (0,087 µА цм-2).
ЛПР је класична електрохемијска метода за недеструктивну експресну анализу корозије.Такође је коришћен за проучавање МИЦ32.На сл.2ц приказује промену поларизационог отпора (Рп) у зависности од времена експозиције.Већа вредност Рп значи мање корозије.У прва 24 сата, Рп 2707 ХДСС достигао је максимум од 1955 кΩ цм2 за небиолошке узорке и 1429 кΩ цм2 за узорке Псеудомонас аеругиноса.Слика 2ц такође показује да се вредност Рп брзо смањила након једног дана, а затим остала релативно непромењена у наредних 13 дана.Вредност Рп за узорак за испитивање Псеудомонас аеругиноса је око 40 кΩ цм2, што је много ниже од вредности од 450 кΩ цм2 за небиолошки узорак.
Вредност ицорр је пропорционална равномерној брзини корозије.Његова вредност се може израчунати из следеће Стерн-Гиријеве једначине:
Према Зое ет ал.33 Тафелов нагиб Б је узет као типична вредност од 26 мВ/дец у овом раду.На сл.2д показује да је ицорр абиотичког соја 2707 остао релативно стабилан, док је ицорр траке Псеудомонас аеругиноса снажно флуктуирао са великим скоком након прва 24 сата.Вредност ицорр тест узорка Псеудомонас аеругиноса била је за ред величине виша од оне небиолошке контроле.Овај тренд је у складу са резултатима поларизационог отпора.
ЕИС је још једна недеструктивна метода која се користи за карактеризацију електрохемијских реакција на интерфејсу корозије34.Спектри импедансе и прорачуни капацитивности трака изложених абиотичким медијима и растворима Псеудомонас аеругиноса, Рб је отпор пасивног/биофилма формираног на површини траке, Рцт је отпор преноса наелектрисања, Цдл је двоструки електрични слој.) и параметри КЦПЕ елемента константне фазе (ЦПЕ).Ови параметри су даље анализирани упоређивањем података са моделом еквивалентног електричног кола (ЕЕЦ).
На сл.Слика 3 приказује типичне Најквисте (а и б) и Бодеове дијаграме (а' и б') од 2707 ХДСС узорака у абиотском медијуму и бујону Псеудомонас аеругиноса у различитим временима инкубације.У присуству Псеудомонас аеругиноса, пречник Никуистове петље се смањује.Бодеов графикон (слика 3б') показује повећање укупне импедансе.Информације о временској константи релаксације могу се добити из фазних максимума.На сл.4 приказује физичке структуре и одговарајући ЕЕЦ заснован на једнослојном (а) и двослојном (б).ЦПЕ се уводи у ЕЕЦ модел.Његова адмитанса и импеданса се изражавају на следећи начин:
Два физичка модела и одговарајућа еквивалентна кола за уклапање спектра импедансе купона 2707 ХДСС:
Где је И0 величина ЦПЕ, ј је имагинарни број или (−1)1/2, ω је угаона фреквенција, а н је фактор снаге ЦПЕ мањи од један35.Инверзија отпора преноса наелектрисања (тј. 1/Рцт) одговара брзини корозије.Нижа Рцт вредност значи већу стопу корозије27.После 14 дана инкубације, Рцт тест узорка Псеудомонас аеругиноса достигао је 32 кΩ цм2, што је много мање од 489 кΩ цм2 небиолошког узорка за испитивање (Табела 4).
ЦЛСМ слике и СЕМ слике на сл.5 јасно показују да је покривеност биофилмом на површини ХДСС узорка 2707 била веома густа након 7 дана.Међутим, након 14 дана биофилмска облога је постала ретка и појавиле су се неке мртве ћелије.Табела 5 приказује дебљину биофилма 2707 ХДСС узорака након 7 и 14 дана излагања Псеудомонас аеругиноса.Максимална дебљина биофилма се променила са 23,4 µм након 7 дана на 18,9 µм након 14 дана.Просечна дебљина биофилма је такође потврдила овај тренд.Смањује се са 22,2 ± 0,7 μм након 7 дана на 17,8 ± 1,0 μм након 14 дана.
(а) 3-Д ЦЛСМ слика за 7 дана, (б) 3-Д ЦЛСМ слика за 14 дана, (ц) СЕМ слика за 7 дана и (д) СЕМ слика за 14 дана.
ЕМФ је открио хемијске елементе у биофилму и продукте корозије на узорцима изложеним Псеудомонас аеругиноса током 14 дана.На сл.Слика 6 показује да је садржај Ц, Н, О, П у биофилму и продуктима корозије много већи него у чистом металу, пошто су ови елементи повезани са биофилмом и његовим метаболитима.Микроорганизми захтевају само трагове Цр и Фе.Висок садржај Цр и Фе у биофилму и продукти корозије на површини узорка указују на губитак елемената у металној матрици као резултат корозије.
После 14 дана, у медијуму 2216Е уочене су јаме са и без П. аеругиноса.Пре инкубације, површина узорака је била глатка и без дефеката (слика 7а).Након инкубације и уклањања биофилма и продуката корозије, најдубље јаме на површини узорка су испитане помоћу ЦЛСМ, као што је приказано на сликама 7б и ц.На површини небиолошке контроле није пронађена очигледна удубљења (максимална дубина јаме 0,02 µм).Максимална дубина јаме узрокована Псеудомонас аеругиноса била је 0,52 µм након 7 дана и 0,69 µм након 14 дана, на основу просечне максималне дубине јаме из 3 узорка (10 максималних дубина јаме је одабрано за сваки узорак) и достигла је 0,42 ± 0,12 µм .и 0,52 ± 0,15 µм, респективно (табела 5).Ове вредности дубине удубљења су мале, али важне.
(а) пре излагања;(б) 14 дана у абиотској средини;(ц) 14 дана у бујону П. аеругиноса.
На сл.Табела 8 приказује КСПС спектре различитих површина узорака, а хемија анализирана за сваку површину је сажета у табели 6. У табели 6, атомски проценти Фе и Цр су били много нижи у присуству П. аеругиноса (узорци А и Б ) него у небиолошким контролним тракама.(узорци Ц и Д).За узорак Псеудомонас аеругиноса, спектрална крива нивоа Цр 2п језгра је постављена на четири вршне компоненте са енергијама везивања (БЕ) од 574,4, 576,6, 578,3 и 586,8 еВ, које су додељене Цр, Цр2О3, ЦрО3 и Цр 3, респективно (сл. 9а и б).За небиолошке узорке, спектри нивоа Цр 2п у језгру на Сл.9ц и д садрже два главна пика Цр (БЕ 573,80 еВ) и Цр2О3 (БЕ 575,90 еВ), респективно.Најупечатљивија разлика између абиотичког купона и купона П. аеругиноса било је присуство Цр6+ и релативно високе фракције Цр(ОХ)3 (БЕ 586,8 еВ) испод биофилма.
КСПС спектри широке површине 2707 ХДСС узорака у два медија током 7 и 14 дана, респективно.
(а) 7-дневна изложеност П. аеругиноса, (б) 14-дневна изложеност П. аеругиноса, (ц) 7-дневна изложеност абиотици, (д) 14-дневна изложеност абиотици.
ХДСС показује висок ниво отпорности на корозију у већини окружења.Ким и сарадници 2 су известили да је ХДСС УНС С32707 идентификован као високо допирани ДСС са ПРЕН већим од 45. ПРЕН вредност ХДСС узорка 2707 у овом раду била је 49. Ово је због високог садржаја Цр и високих нивоа Мо и Ни, који су корисни у киселим срединама и срединама са високим садржајем хлорида.Поред тога, добро избалансирана композиција и микроструктура без дефеката обезбеђују структурну стабилност и отпорност на корозију.Упркос одличној хемијској отпорности, експериментални подаци у овом раду показују да 2707 ХДСС није потпуно имун на МИЦ биофилма Псеудомонас аеругиноса.
Електрохемијски резултати су показали да се стопа корозије 2707 ХДСС у бујону Псеудомонас аеругиноса значајно повећала након 14 дана у поређењу са небиолошким окружењем.На слици 2а, уочено је смањење Еоцп и у абиотској средини и у бујону П. аеругиноса током прва 24 сата.Након тога, биофилм завршава покривањем површине узорка и Еоцп постаје релативно стабилан.Међутим, биотички ниво Еоцп био је много већи од абиотског Еоцп нивоа.Постоје разлози да се верује да је ова разлика повезана са формирањем биофилма П. аеругиноса.На сл.2г, ицорр вредност 2707 ХДСС достигла је 0,627 µА цм-2 у присуству Псеудомонас аеругиноса, што је за ред величине више од вредности небиолошке контроле (0,063 µА цм-2), што је у складу са Рцт вредност мерена ЕИС-ом.Током првих неколико дана, вредности импедансе у бујону П. аеругиноса су се повећале због везивања ћелија П. аеругиноса и формирања биофилма.Међутим, импеданса се смањује када биофилм потпуно покрије површину узорка.Заштитни слој је нападнут првенствено због стварања биофилма и метаболита биофилма.Због тога се отпорност на корозију временом смањује, а наслаге Псеудомонас аеругиноса изазивају локализовану корозију.Трендови у абиотичким срединама су различити.Отпорност на корозију небиолошке контроле била је много већа од одговарајуће вредности узорака изложених бујону Псеудомонас аеругиноса.Поред тога, за абиотичке узорке, вредност Рцт 2707 ХДСС достигла је 489 кΩ цм2 14. дана, што је 15 пута више него у присуству Псеудомонас аеругиноса (32 кΩ цм2).Дакле, 2707 ХДСС има одличну отпорност на корозију у стерилном окружењу, али није заштићен од МИЦ напада биофилмом Псеудомонас аеругиноса.
Ови резултати се такође могу посматрати из кривуља поларизације на Сл.2б.Анодно гранање је повезано са формирањем биофилма Псеудомонас аеругиноса и реакцијама оксидације метала.Истовремено, катодна реакција је редукција кисеоника.Присуство П. аеругиноса значајно је повећало густину струје корозије, која је била за ред величине већа него у абиотичкој контроли.Ово указује да је биофилм Псеудомонас аеругиноса појачао локализовану корозију 2707 ХДСС.Иуан ет ал.29 су открили да је густина струје корозије легуре 70/30 Цу-Ни повећана биофилмом Псеудомонас аеругиноса.Ово може бити последица биокатализе редукције кисеоника биофилмом Псеудомонас аеругиноса.Ово запажање такође може објаснити МИЦ 2707 ХДСС у овом раду.Аеробни биофилми такође могу смањити садржај кисеоника испод њих.Дакле, одбијање репасивације металне површине кисеоником може бити фактор који доприноси МИЦ-у у овом раду.
Дицкинсон ет ал.38 сугерише да брзина хемијских и електрохемијских реакција директно зависи од метаболичке активности бактерија причвршћених за површину узорка и од природе продуката корозије.Као што је приказано на слици 5 и табели 5, број ћелија и дебљина биофилма су се смањили након 14 дана.Ово се разумно може објаснити чињеницом да је након 14 дана већина усидрених ћелија на површини 2707 ХДСС умрла услед исцрпљивања хранљивих материја у медијуму 2216Е или ослобађања токсичних металних јона из 2707 ХДСС матрице.Ово је ограничење групних експеримената.
У овом раду, биофилм Псеудомонас аеругиноса је промовисао локално исцрпљивање Цр и Фе испод биофилма на површини 2707 ХДСС (слика 6).У табели 6, Фе и Цр су смањени у узорку Д у поређењу са узорком Ц, што указује да се растварање Фе и Цр изазвано биофилмом П. аеругиноса одржало након првих 7 дана.Окружење 2216Е се користи за симулацију морског окружења.Садржи 17700 ппм Цл-, што је упоредиво са садржајем у природној морској води.Присуство 17700 ппм Цл- било је главни разлог за смањење Цр у 7-дневним и 14-дневним небиолошким узорцима анализираним КСПС.У поређењу са тест узорком Псеудомонас аеругиноса, растварање Цр у абиотском тест узорку је много мање због јаке отпорности 2707 ХДСС на хлор у абиотској средини.На сл.9 показује присуство Цр6+ у пасивирајућем филму.Ово може бити повезано са уклањањем Цр са челичних површина биофилмима П. аеругиноса, као што су предложили Цхен и Цлаитон39.
Због раста бактерија, пХ вредности медијума пре и после инкубације биле су 7,4 и 8,2, респективно.Према томе, мало је вероватно да ће корозија органских киселина допринети овом раду под биофилмима П. аеругиноса због релативно високог пХ у расутом медијуму.пХ небиолошке контролне средине није се значајно променио (од почетних 7,4 до коначних 7,5) током периода испитивања од 14 дана.Повећање пХ у медијуму инокулума након инкубације повезано је са метаболичком активношћу Псеудомонас аеругиноса, а исти ефекат на пХ утврђен је и у одсуству тест траке.
Као што је приказано на сл.7, максимална дубина јаме изазвана биофилмом Псеудомонас аеругиноса била је 0,69 µм, што је значајно више него у абиотској средини (0,02 µм).Ово се слаже са горе наведеним електрохемијским подацима.Под истим условима, дубина јаме од 0,69 µм је више од десет пута мања од вредности од 9,5 µм специфициране за 2205 ДСС40.Ови подаци показују да 2707 ХДСС показује бољу отпорност на МИЦ од 2205 ДСС.Ово није изненађујуће пошто 2707 ХДСС има виши ниво Цр, што омогућава дужу пасивизацију, отежава депасивацију Псеудомонас аеругиноса и покреће процес без штетних секундарних падавина Питтинг41.
У закључку, МИЦ рупа је пронађена на 2707 ХДСС површина у бујону Псеудомонас аеругиноса, док је удубљење било занемарљиво у абиотичким медијима.Овај рад показује да 2707 ХДСС има бољу отпорност на МИЦ од 2205 ДСС, али није потпуно имун на МИЦ због биофилма Псеудомонас аеругиноса.Ови резултати помажу у избору одговарајућег нерђајућег челика и очекиваном животном веку за морско окружење.
2707 ХДСС узорака је обезбедила Металуршка школа Североисточног универзитета (НЕУ), Шењанг, Кина.Елементарни састав 2707 ХДСС приказан је у табели 1, коју је анализирало Одељење за анализу и испитивање материјала Универзитета Нортхеастерн.Сви узорци су третирани чврстим раствором на 1180°Ц током 1 сата.Пре тестирања на корозију, 2707 ХДСС челик за кованице са изложеном површином од 1 цм2 је полиран до гранулације 2000 брусним папиром од силицијум карбида, а затим додатно полиран са Ал2О3 прахом од 0,05 µм.Странице и дно су заштићене инертном бојом.Након сушења, узорци су испрани стерилном дејонизованом водом и стерилисани са 75% (в/в) етанолом током 0,5 х.Затим су сушени на ваздуху под ултраљубичастим (УВ) светлом 0,5 х пре употребе.
Морски сој Псеудомонас аеругиноса МЦЦЦ 1А00099 набављен је од Ксиамен Марине Цултуре Цоллецтион (МЦЦЦ), Кина.Марине 2216Е течни медијум (Кингдао Хопе Биотецхнологи Цо., Лтд., Кингдао, Кина) је коришћен за култивацију Псеудомонас аеругиноса у боцама од 250 мл и електрохемијским стакленим ћелијама од 500 мл у аеробним условима на 37°Ц.Медијум садржи (г/л): 19,45 НаЦл, 5,98 МгЦл2, 3,24 На2СО4, 1,8 ЦаЦл2, 0,55 КЦл, 0,16 На2ЦО3, 0,08 КБр, 0,034 СрЦл2, 0,08 СрБО3040. 008, 0,008 На4Ф0Х20ПО.1,0 екстракта квасца и 0,1 гвожђе цитрата.Аутоклавирајте на 121 °Ц 20 минута пре инокулације.Сесилне и планктонске ћелије су избројане под светлосним микроскопом помоћу хемоцитометра при увећању од 400к.Почетна концентрација планктонских ћелија П. аеругиноса одмах након инокулације била је приближно 106 ћелија/мЛ.
Електрохемијска испитивања вршена су у класичној троелектродној стакленој ћелији средње запремине 500 мл.Платинасти лим и засићена каломел електрода (СЦЕ) су повезани са реактором кроз Лугинову капилару испуњену солним мостом и служиле су као контра и референтне електроде, респективно.Да би се створила радна електрода, на сваки узорак је причвршћена бакарна жица обложена гумом и премазана епоксидом, остављајући око 1 цм2 површине на једној страни за радну електроду.Током електрохемијских мерења, узорци су стављени у медијум 2216Е и држани на константној температури инкубације (37°Ц) у воденом купатилу.Подаци о ОЦП, ЛПР, ЕИС и потенцијалној динамичкој поларизацији мерени су помоћу Аутолаб потенциостата (Референца 600ТМ, Гамри Инструментс, Инц., САД).ЛПР тестови су снимљени при брзини скенирања од 0,125 мВ с-1 у опсегу -5 и 5 мВ и Еоцп са брзином узорковања од 1 Хз.ЕИС је изведен у стабилном стању Еоцп коришћењем примењеног напона од 5 мВ са синусоидом у опсегу фреквенција од 0,01 до 10,000 Хз.Пре померања потенцијала, електроде су биле у режиму отвореног кола све док није достигнут стабилан слободни потенцијал корозије од 42.Витх.Сваки тест је поновљен три пута са и без Псеудомонас аеругиноса.
Узорци за металографску анализу су механички полирани влажним СиЦ папиром гранулације 2000, а затим полирани прахом Ал2О3 од 0,05 µм за оптичко посматрање.Металографска анализа је извршена помоћу оптичког микроскопа.Узорак је нагризан са 10 теж% раствора калијум хидроксида43.
После инкубације, испрати 3 пута физиолошким раствором са фосфатним пуфером (ПБС) (пХ 7,4 ± 0,2), а затим фиксирати са 2,5% (в/в) глутаралдехидом током 10 сати да би се биофилм фиксирао.Накнадна дехидрација са етанолом у степенастом низу (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% и 100% запремине) пре сушења на ваздуху.Коначно, златни филм је распршен на површину узорка да би се обезбедила проводљивост за посматрање СЕМ44.СЕМ слике су фокусиране на локацију на којој се на површини сваког узорка налазе највише утврђене ћелије П. аеругиноса.ЕМФ анализа је спроведена да би се детектовали хемијски елементи.За мерење дубине јаме коришћен је Зеисс конфокални ласерски скенирајући микроскоп (ЦЛСМ) (ЛСМ 710, Зеисс, Немачка).Да би се уочиле корозионе јаме испод биофилма, тест узорак је прво очишћен према Кинеском националном стандарду (ЦНС) ГБ/Т4334.4-2000 да би се уклонили производи корозије и биофилм са површине узорка за испитивање.
Рендген фотоелектронска спектроскопија (КСПС, ЕСЦАЛАБ250 Сурфаце Аналисис Систем, Тхермо ВГ, САД) анализа коришћењем монохроматског извора Кс зрака (Ал Кα линија са енергијом од 1500 еВ и снагом од 150 В) у широком опсегу енергија везивања 0 испод стандардних услова од –1350 еВ.Снимите спектре високе резолуције користећи енергију проласка од 50 еВ и величину корака од 0,2 еВ.
Уклоните инкубирани узорак и нежно га исперите ПБС (пХ 7,4 ± 0,2) током 15 с45.Да би се посматрала бактеријска одрживост биофилма на узорку, биофилм је обојен коришћењем ЛИВЕ/ДЕАД БацЛигхт БацЛигхт Бацтериал Виабилити Кит (Инвитроген, Еугене, ОР, УСА).Комплет садржи две флуоресцентне боје: СИТО-9 зелену флуоресцентну боју и пропидијум јодид (ПИ) црвену флуоресцентну боју.У ЦЛСМ, флуоресцентне зелене и црвене тачке представљају живе и мртве ћелије, респективно.За бојење, инкубирајте 1 мл смеше која садржи 3 µл СИТО-9 и 3 µл раствора ПИ на собној температури (23°Ц) у мраку 20 минута.Након тога, обојени узорци су посматрани на две таласне дужине (488 нм за живе ћелије и 559 нм за мртве ћелије) коришћењем Никон ЦЛСМ апарата (Ц2 Плус, Никон, Јапан).Измерите дебљину биофилма у режиму 3-Д скенирања.
Како цитирати овај чланак: Ли, Х. ет ал.Утицај морског биофилма Псеудомонас аеругиноса на микробну корозију 2707 супер дуплекс нерђајућег челика.Наука.Кућа 6, 20190;дои: 10.1038/среп20190 (2016).
Занотто, Ф., Грасси, В., Балбо, А., Монтицелли, Ц. & Зуццхи, Ф. Стрес корозионо пуцање ЛДКС 2101 дуплекс нерђајућег челика у растворима хлорида у присуству тиосулфата.корозија.Наука.80, 205–212 (2014).
Ким, СТ, Јанг, СХ, Лее, ИС и Парк, ИС Ефекат термичке обраде раствора и азота у заштитном гасу на отпорност на корозију на корозију супер дуплексних завара од нерђајућег челика.корозија.Наука.53, 1939–1947 (2011).
Схи, Кс., Авцхи, Р., Геисер, М. и Левандовски, З. Хемијска компаративна студија микробног и електрохемијског питтинга у нерђајућем челику 316Л.корозија.Наука.45, 2577–2595 (2003).
Луо Х., Донг КФ, Ли ХГ и Ксиао К. Електрохемијско понашање 2205 дуплекс нерђајућег челика у алкалним растворима на различитим пХ вредностима у присуству хлорида.електрохемија.Јоурнал.64, 211–220 (2012).
Време поста: Јан-09-2023