Spas ji bo serdana Nature.com.Hûn guhertoyek gerokek bi piştgirîya CSS-ya sînorkirî bikar tînin.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Wekî din, ji bo ku piştgirîya domdar misoger bike, em malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan didin.
Carouselek ji sê slaytan yekcar nîşan dide.Bişkokên Pêşî û Paşê bikar bînin da ku di yek carê de di nav sê slaytan de bigerin, an jî bişkokên sliderê yên li dawiyê bikar bînin da ku di her carê de di sê slaytan de bigerin.
Korozyona mîkrobial (MIC) di gelek pîşesaziyan de pirsgirêkek sereke ye ji ber ku ew dikare bibe sedema windahiyên mezin ên aborî.Super duplex pola zengarnegir 2707 (2707 HDSS) ji ber berxwedana xweya kîmyewî ya hêja di hawîrdorên deryayî de tê bikar anîn.Lêbelê, berxwedana wê ya li hember MIC-ê bi ezmûnî nehatiye destnîşan kirin.Vê lêkolînê tevgera MIC 2707 HDSS ku ji hêla bakteriya aerobîk a marine Pseudomonas aeruginosa ve hatî çêkirin vekolîn.Analîzên elektrokîmyayî destnîşan kir ku di hebûna biyofilma Pseudomonas aeruginosa de di navgîna 2216E de, potansiyela korozyonê bi erênî guherî, û tîrêjiya niha ya korozyonê zêde bû.Encamên analîza spektroskopiya fotoelektron a tîrêjê ya XPS (XPS) kêmbûna naveroka Cr li ser rûbera nimûneyê ya di binê biyofilmê de nîşan da.Analîzkirina wêneyên çalê destnîşan kir ku biyofilmên Pseudomonas aeruginosa piştî 14 rojên çandê kûrahiya kûrahiya herî zêde 0,69 μm hilberandin.Her çend ev piçûk e, ew pêşniyar dike ku 2707 HDSS bi tevahî ji bandorên biyofilmên P. aeruginosa yên li ser MIC-ê ne parastin e.
Pola zengarnegir a duplex (DSS) ji ber berhevoka bêkêmasî ya taybetmendiyên mekanîkî yên hêja û berxwedana korozyonê bi berfirehî di pîşesaziyên cihêreng de tê bikar anîn1,2.Lêbelê, pişka herêmî hîn jî dibe ku çêbibe, ku dibe ku bandorê li yekbûna vê pola 3, 4 bike.DSS li dijî korozyona mîkrobial (MIC) nayê parastin 5,6.Her çend qada serîlêdanê ya DSS pir berfireh e, hîn jî derdorên ku berxwedana korozyonê ya DSS ji bo karanîna demdirêj têrê nake hene.Ev tê vê wateyê ku materyalên bihatir ên bi berxwedana korozyonê bilindtir hewce ne.Jeon et al.7 dît ku tewra pola zengarnegir a super duplex (SDSS) di warê berxwedana korozyonê de hin sînor hene.Ji ber vê yekê, di hin sepanan de pêdivî bi polayên zengarnegir ên super duplex (HDSS) heye ku bi berxwedana korozyonê bilindtir e.Ev bû sedema pêşkeftina HDSS-a pir alloyed.
Berxwedana korozyonê ya DSS ji hêla rêjeya α-faza bi γ-qonaxê û deverên ku di Cr, Mo û W de li tenişta qonaxên duyemîn 8,9,10 kêm bûne, tê destnîşankirin.HDSS naverokek bilind a Cr, Mo û N11-ê vedihewîne, ku wê berxwedana korozyonê ya hêja û nirxek bilind (45-50) nirxek berxwedêriya pittingê (PREN) dide, ku bi wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo) tê destnîşankirin. + 0, 5 wt % W) + 16 wt % .N12.Berxwedana wê ya korozyonê ya hêja bi pêkhateyek hevseng ve girêdayî ye ku bi qasî 50% qonaxên ferritic (α) û 50% austenitic (γ) vedihewîne.HDSS li gorî DSS13-a kevneşopî taybetmendiyên mekanîkî û berxwedana klorê bilindtir kiriye.Taybetmendiyên korozyona kîmyewî.Berxwedana korozyonê ya çêtir karanîna HDSS-ê di hawîrdorên klorîdê yên tundtir ên wekî hawîrdorên deryayî de dirêj dike.
MIC di gelek pîşesaziyê de, di nav de neft û gaz û dabînkirina avê, pirsgirêkek girîng e14.MIC% 20 ji hemî zirara korozyonê pêk tîne15.MIC korozyoneke biyoelektrokîmyayî ye ku di gelek hawîrdoran de tê dîtin16.Çêbûna biyofilmên li ser rûberên metal şert û mercên elektrokîmyayî diguherîne û bi vî rengî bandorê li pêvajoya korozyonê dike.Bi gelemperî tê pejirandin ku korozyona MIC ji hêla biyofilm ve tê çêkirin14.Mîkroorganîzmayên elektrojen ji bo ku ji bo jiyanê enerjiyê bistînin, metalan dixwin17.Lêkolînên dawî yên MIC destnîşan kir ku EET (veguheztina elektronek derveyî hucreyî) ji bo MIC-ê ji hêla mîkroorganîzmayên elektrojenîk ve hatî çêkirin faktora sînordar e.Zhang et.Anning et al.19 û Wenzlaff et al.20 destnîşan kir ku biyofilmên bakteriyên kêmker ên sulfate yên koroziyon (SRB) dikarin elektronan rasterast ji binê metalan vebigirin, û di encamê de qutbûna giran çêdibe.
Tê zanîn ku DSS di medyaya ku SRBs, bakteriyên kêmkirina hesin (IRB) hene de, ji MIC re hesas e. 21 .Van bakteriyan li ser rûyê DSS-ê di bin biyofilm22,23 de pilingên herêmî çêdikin.Berevajî DSS, hindik di derbarê MIC HDSS24 de tê zanîn.
Pseudomonas aeruginosa bakteriyek Gram-neyînî, livîn û çopê ye ku di xwezayê de pir belav dibe25.Pseudomonas aeruginosa di heman demê de mîkrobiota sereke ye ku berpirsiyarê MIC ya pola ya di hawîrdora deryayî de ye26.Cureyên Pseudomonas rasterast beşdarî pêvajoyên korozyonê dibin û di dema damezrandina biyofilmê de wekî kolonîzatorên yekem têne nas kirin27.Mahat et al.28 û Yuan et al.29 destnîşan kir ku Pseudomonas aeruginosa meyla zêdekirina rêjeya korozyonê ya pola nerm û alloyên li hawîrdorên avî heye.
Armanca sereke ya vê xebatê ev e ku meriv taybetmendiyên MIC-ê yên 2707 HDSS-ê ku ji hêla bakteriya aerobîk a deryayî Pseudomonas aeruginosa ve hatî çêkirin bi karanîna rêbazên elektrokîmyayî, rêbazên analîzkirina rûkal û analîza hilberên korozyonê vekolîne.Lêkolînên elektrokîmyayî yên di nav de potansiyela dorhêla vekirî (OCP), berxwedana polarîzasyona xêzik (LPR), spektroskopiya impedansê ya elektrokîmyayî (EIS) û polarîzasyona potansiyela dînamîkî hatin kirin da ku tevgera MIC 2707 HDSS bixwînin.Analîza spektroskopiya belavkirina enerjiyê (EDS) ji bo tespîtkirina hêmanên kîmyewî yên li ser rûyên gemarî tê kirin.Wekî din, îstîqrara pasîvkirina fîlima oksîdê ya di bin bandora jîngehek deryayî ya ku Pseudomonas aeruginosa tê de ye ji hêla spektroskopiya fotoelektronê ya X-tîrêjê (XPS) ve hate destnîşankirin.Kûrahiya çalan di bin mîkroskopa şopandina lazerê ya konfokal (CLSM) de hate pîvandin.
Tablo 1 pêkhateya kîmyewî ya 2707 HDSS nîşan dide.Tablo 2 destnîşan dike ku 2707 HDSS xwedan taybetmendiyên mekanîkî yên hêja bi hêza hilberandina 650 MPa ye.Li ser hêjîrê.1 mîkrostruktura optîkî ya germahiya çareserkirinê ya 2707 HDSS nîşan dide.Bendên dirêjkirî yên qonaxên austenîtîk û ferîtîk ên bêyî qonaxên duyemîn dikarin di mîkrosaziyek ku bi qasî 50% qonaxên austenîtîk û 50% qonaxên ferritîk pêk tê de têne dîtin.
Li ser hêjîrê.2a ji bo 2707 HDSS di navgîniya abiotîk 2216E û şûşeya Pseudomonas aeruginosa de ji bo 14 rojan di 37 °C de potansiyela dorhêla vekirî (Eocp) li hember dema xuyangkirinê nîşan dide.Hat dîtin ku di 24 saetên ewil de guherînên herî zêde di Eocp de çêbûne.Nirxên Eocp di her du rewşan de bi qasî -145 mV (li hember SCE) bi qasî 16 demjimêran gihîştiye lûtkeyê û dûv re bi tundî daket -477 mV (li hember SCE) û -236 mV (li hember SCE) ji bo nimûneyên ne-biyolojîkî û P ji bo têkildar. SCE) pelên patina, bi rêzê.Piştî 24 demjimêran, nirxa Eocp ya Pseudomonas aeruginosa 2707 HDSS li -228 mV (li gorî SCE) bi îstîqrar ma, di heman demê de nirxa têkildar ji bo nimûneya ne-biyolojîkî bi qasî -442 mV bû (li gorî SCE).Eocp di hebûna Pseudomonas aeruginosa de pir kêm bû.
Testkirina elektrokîmyayî ya 2707 nimûneyên HDSS di medyaya abiotîk û şûşeya Pseudomonas aeruginosa de li 37 ° C:
(a) Guhertina Eocp-ê bi dema vegirtinê re, (b) kurba polarîzasyonê di roja 14-an de, (c) guheztina Rp-ê bi dema vegirtinê re, (d) guheztina lihevhatina bi dema vegirtinê re.
Tablo 3 pîvanên korozyonê yên elektrokîmyayî yên 2707 nimûneyên HDSS yên ku di heyama 14 rojan de li ber medyaya abiyotîk û P. aeruginosa hatine derzandin nîşan dide.Dûrxistina tangential ya kevçîyên anodîk û katodîk ji xala hevberdanê re destûr da ku li gorî rêbazên standard30,31, tîrêjiya korozyonê (icorr), potansiyela korozyonê (Ecorr) û şibaka Tafelê (βα û βc) were destnîşankirin.
Wekî ku di Xiflteya 2b de tê xuyang kirin, guheztina ber bi jor a qertafa P. aeruginosa bû sedema zêdebûna Ecorr-ê li gorî kêşeya abiotîk.Nirxa icorr ya nimûneya ku Pseudomonas aeruginosa dihewîne, li gorî rêjeya korozyonê, bi 0,328 μA cm-2 zêde bû, ku çar qat ji nimûneya nebiyolojîkî (0,087 μA cm-2) mezintir e.
LPR rêbazek elektrokîmyayî ya klasîk e ku ji bo analîza eşkere ya ne-hilweşîner a korozyonê ye.Di heman demê de ji bo xwendina MIC32 jî hatî bikar anîn.Li ser hêjîrê.2c guhertina di berxwedana polarîzasyonê (Rp) de li gorî dema vegirtinê ve girêdayî nîşan dide.Nirxa Rp ya bilind tê wateya kêmbûna korozyonê.Di nav 24 saetên ewil de, Rp 2707 HDSS ji bo nimûneyên ne-biyolojîkî 1955 kΩ cm2 û ji bo nimûneyên Pseudomonas aeruginosa 1429 kΩ cm2 bilind bû.Xiflteya 2c jî nîşan dide ku nirxa Rp piştî rojekê bi lez kêm bû û dûv re di 13 rojên pêş de bi rengekî neguherî ma.Nirxa Rp ji bo nimûneya testa Pseudomonas aeruginosa bi qasî 40 kΩ cm2 ye, ku ji nirxa 450 kΩ cm2 ya ji bo nimûneya ceribandina ne-biyolojîkî pir kêmtir e.
Nirxa icorr bi rêjeya korozyonê ya yekgirtî re têkildar e.Nirxa wê dikare ji hevkêşana Stern-Giri ya jêrîn were hesibandin:
Li gorî Zoe et al.33 Di vê xebatê de zozana Tafel B wekî nirxek tîpîk 26 mV/dec hate girtin.Li ser hêjîrê.2d nîşan dide ku icorr ya 2707 çenga abiyotîk bi îstîqrar maye, dema ku icorr ya band Pseudomonas aeruginosa piştî 24 demjimêrên yekem bi bazdanek mezin bi hêz diguhere.Nirxa icorr ya nimûneya ceribandinê ya Pseudomonas aeruginosa ji ya kontrola ne-biyolojîkî ji rêzê mezintir bû.Ev meyl bi encamên berxwedana polarîzasyonê re hevaheng e.
EIS rêbazek din a ne-hilweşînkar e ku ji bo karakterîzekirina reaksiyonên elektrokîmyayî yên di navberek korozyonê de tê bikar anîn34.Spektrayên impedansê û hesabên kapasîteyê yên tîrêjên ku li ber medyaya abiotîk û çareseriyên Pseudomonas aeruginosa têne xuyang kirin, Rb berxwedana pasîf/biofilma ku li ser rûyê tîrêtê hatî çêkirin e, Rct berxwedana veguheztina barkirinê ye, Cdl qata ducarî ya elektrîkê ye.) û pîvanên hêmana qonaxa domdar (CPE) QCPE.Van parameteran bi berhevkirina daneyan bi modela çerxa elektrîkê ya wekhev (EEC) re bêtir analîz kirin.
Li ser hêjîrê.3 xêzên tîpîk Nyquist (a û b) û nexşeyên Bode (a' û b') yên 2707 nimûneyên HDSS di medyaya abiotîk û şûşeya Pseudomonas aeruginosa de di demên cûda yên inkubasyonê de nîşan dide.Di hebûna Pseudomonas aeruginosa de, pîvana lûleya Nyquist kêm dibe.Pîvana Bode (Hêjîr. 3b') zêdebûna impedansê ya tevayî nîşan dide.Agahdariya li ser domdariya dema rihetbûnê dikare ji maxima qonaxê were wergirtin.Li ser hêjîrê.4 strukturên laşî û EEC-ya têkildar li ser bingeha yek-qat (a) û du-tebeq (b) nîşan dide.CPE di modela EEC-ê de tête destnîşan kirin.Qebûlkirin û astengiya wê bi vî rengî têne diyar kirin:
Du modelên laşî û çerxên wekhev ên têkildar ji bo bicîhkirina 2707 HDSS-ê spekrûya impedansê ya kuponê:
Li ku derê Y0 mezinahiya CPE ye, j jimareya xeyalî an jî (-1)1/2 ye, ω frekansa goşeyê ye, û n faktora hêza CPE ji yek kêmtir e35.Berevajîkirina berxwedana veguhastina barkirinê (ango 1/Rct) bi rêjeya korozyonê re têkildar e.Nirxa Rct ya kêmtir tê wateya rêjeyek korozyonê27.Piştî 14 rojên înkubasyonê, Rct ya nimûneya ceribandinê ya Pseudomonas aeruginosa gihîşt 32 kΩ cm2, ku ji 489 kΩ cm2 ya nimûneya ceribandina ne-biyolojîkî pir kêmtir e (Table 4).
Wêneyên CLSM û wêneyên SEM di hêjîrê de.5 bi zelalî nîşan dide ku vegirtina biyofilmê li ser rûyê nimûneya HDSS 2707 piştî 7 rojan pir zexm bû.Lêbelê, piştî 14 rojan pêlava biyofilmê kêm bû û hin hucreyên mirî xuya bûn.Tabloya 5 qalindahiya biyofilmê ya 2707 nimûneyên HDSS piştî 7 û 14 rojên rabûna bi Pseudomonas aeruginosa nîşan dide.Kûrahiya biyofilmê ya herî zêde ji 23,4 μm piştî 7 rojan hate 18,9 mîkm piştî 14 rojan.Kûrahiya biyofilma navîn jî ev meyl piştrast kir.Ew ji 22,2 ± 0,7 μm piştî 7 rojan daket 17,8 ± 1,0 μm piştî 14 rojan.
(a) Wêneya 3-D CLSM di 7 rojan de, (b) Wêneya 3-D CLSM di 14 rojan de, (c) wêneya SEM di 7 rojan de, û (d) Wêneya SEM di 14 rojan de.
EMF hêmanên kîmyewî yên di biofilm û hilberên korozyonê de li ser nimûneyên ku 14 rojan ji Pseudomonas aeruginosa re hatine rûxandin eşkere kir.Li ser hêjîrê.Xiflteya 6 nîşan dide ku naveroka C, N, O, P di biofilm û hilberên korozyonê de ji metala paqij pir zêde ye, ji ber ku ev hêman bi biyofilm û metabolîtên wê ve girêdayî ne.Mîkroorganîzmayan bi tenê mîqdarên Cr û Fe hewce dikin.Naveroka bilind a Cr û Fe di biyofilm û hilberên korozyonê yên li ser rûyê nimûneyê de windabûna hêmanên di matrixa metalê de wekî encamek korozyonê destnîşan dike.
Piştî 14 rojan, qulên bi P. aeruginosa û bêyî wê di navîn 2216E de hatin dîtin.Beriya înkubasyonê, rûbera nimûneyan sivik û bê kêmasî bû (Hêl. 7a).Piştî înkubasyon û rakirina biyofilm û hilberên korozyonê, kulên herî kûr ên li ser rûyê nimûneyê bi karanîna CLSM hatin vekolîn, wekî ku di Fig. 7b û c de têne xuyang kirin.Li ser rûbera kontrolê ne-biyolojîkî (kûrahiya çalê ya herî zêde 0,02 μm) qutiyek eşkere nehat dîtin.Kûrahiya kûrahiya herî zêde ya ku ji hêla Pseudomonas aeruginosa ve hatî çêkirin piştî 7 rojan 0,52 μm û piştî 14 rojan 0,69 μm bû, li ser bingeha navînî kûrahiya kûrahiya herî zêde ya ji 3 nimûneyan (ji bo her nimûneyê 10 kûrahiya herî zêde hate hilbijartin) û gihîşt 0,42 ± 0,12 μm. .û bi rêzdarî 0,52 ± 0,15 μm (Table 5).Van nirxên kûrahiyê piçûk in lê girîng in.
(a) berî eşkerebûnê;(b) 14 roj li hawîrdorek abiotîk;(c) 14 roj di bîhnxweşiya P. aeruginosa de.
Li ser hêjîrê.Tablo 8 spektrayên XPS yên rûberên nimûneyên cihêreng nîşan dide, û kîmya ku ji bo her rûxarê hatî analîz kirin di Tabloya 6-ê de tê kurt kirin. Di Tabloya 6-ê de, rêjeya atomê ya Fe û Cr di hebûna P. aeruginosa de pir kêmtir bûn (nimûneyên A û B ) ji xetên kontrolê yên ne-biyolojîkî.(nimûneyên C û D).Ji bo nimûneya Pseudomonas aeruginosa, kêşeya asta bingehîn a Cr 2p li çar pêkhateyên lûtkeyê yên bi enerjiyên girêdanê (BE) yên 574.4, 576.6, 578.3 û 586.8 eV, ku ji Cr, Cr2O3, CrO3, CrO3 û CrO3 re hatine veqetandin, hate bicîh kirin. 3, bi rêzê (Hêjîr. 9a û b).Ji bo nimûneyên nebiyolojîkî, spektrayên asta bingehîn Cr 2p di Hêjîrê de.9c û d her du lûtkeyên sereke yên Cr (BE 573.80 eV) û Cr2O3 (BE 575.90 eV) hene.Cûdahiya herî berbiçav di navbera kupona abiotîk û kupona P. aeruginosa de hebûna Cr6+ û perçeyek nisbeten bilind a Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) di bin biyofilmê de bû.
Spektrên XPS-a rûbera fireh a 2707 nimûneyên HDSS di du medyayê de bi rêzdarî 7 û 14 rojan.
(a) 7 roj rûxandina P. aeruginosa, (b) 14 roj rûdana P. aeruginosa, (c) 7 roj rûdana abiotîk, (d) 14 roj rûdana abiotîk.
HDSS di pir hawîrdoran de astek bilind a berxwedana korozyonê nîşan dide.Kim et al.2 ragihand ku HDSS UNS S32707 wekî DSS-ya pir dopkirî ya bi PREN ji 45 mezintir hate nas kirin. Nirxa PREN ya nimûneya HDSS 2707 di vê xebatê de 49 bû. Ev ji ber naveroka Cr ya bilind û astên bilind ên Mo û Ni, ku di hawîrdorên asîd û hawîrdorên bi naverokek bilind a klorîd de bikêr in.Digel vê yekê, pêkhateya hevseng û mîkrosaziya bê xeletî aramiya strukturî û berxwedana korozyonê peyda dike.Tevî berxwedana kîmyewî ya hêja, daneyên ceribandinê yên di vê xebatê de destnîşan dikin ku 2707 HDSS bi tevahî ji Pseudomonas aeruginosa biofilm MIC-ê neparêz e.
Encamên elektrokîmyayî destnîşan kirin ku rêjeya korozyonê ya 2707 HDSS di şûşeya Pseudomonas aeruginosa de piştî 14 rojan li gorî hawîrdora ne biyolojîkî pir zêde bû.Di Xiflteya 2a de, kêmbûnek di Eocp de hem di navgîna abiotîk de hem jî di şûşeya P. aeruginosa de di 24 saetên ewil de hate dîtin.Piştî wê, biyofilm rûbera nimûneyê vedigire û Eocp bi domdarî aram dibe.Lêbelê, asta Eocp ya biyotîk ji asta Eocp ya abiotîk pir bilindtir bû.Sedem hene ku em bawer bikin ku ev cûdahî bi avakirina biyofilmên P. aeruginosa ve girêdayî ye.Li ser hêjîrê.2g, nirxa icorr ya 2707 HDSS di hebûna Pseudomonas aeruginosa de gihîştiye 0,627 μA cm-2, ku rêzek mezinahî ye ji ya kontrola ne-biyolojîkî (0,063 μA cm-2), ku bi Rct re hevaheng e. nirxa ku ji hêla EIS ve hatî pîvandin.Di çend rojên pêşîn de, ji ber girêdana şaneyên P. aeruginosa û avakirina biyofilmê, nirxên impedansê di şûşeya P. aeruginosa de zêde bûn.Lêbelê, dema ku biyofilm bi tevahî rûyê nimûneyê digire, impedans kêm dibe.Tebeqeya parastinê di serî de ji ber avakirina biyofilm û metabolîtên biyofilmê tê êrîş kirin.Ji ber vê yekê, berxwedana korozyonê bi demê re kêm dibe, û depoyên Pseudomonas aeruginosa dibe sedema korozyona herêmî.Meylên li hawîrdorên abiotîk cuda ne.Berxwedana korozyonê ya kontrola ne-biyolojîkî ji nirxa têkildar a nimûneyên ku bi şûşeya Pseudomonas aeruginosa re hatine rûxandin pir zêde bû.Wekî din, ji bo nimûneyên abiotîk, nirxa Rct 2707 HDSS di roja 14-an de gihîşt 489 kΩ cm2, ku 15 carî ji hebûna Pseudomonas aeruginosa (32 kΩ cm2) zêdetir e.Bi vî rengî, 2707 HDSS di hawîrdorek sterîl de xwedan berxwedana korozyonê ya hêja ye, lê ji êrîşa MIC-ê ji hêla biyofilma Pseudomonas aeruginosa ve nayê parastin.
Van encaman dikarin ji kêşeyên polarîzasyonê yên di Hêjîrê de jî werin dîtin.2b.Şaxkirina anodîk bi avakirina biyofilma Pseudomonas aeruginosa û reaksiyonên oksîsyona metalê ve girêdayî ye.Di heman demê de, reaksiyona katodî kêmkirina oksîjenê ye.Hebûna P. aeruginosa bi girîngî tîrêjiya dema korozyonê zêde kir, ya ku bi rêjeyek mezinahiyê ji kontrola abiotîk bilindtir bû.Vê yekê destnîşan kir ku biyofilma Pseudomonas aeruginosa korozyona herêmî ya 2707 HDSS zêde kir.Yuan et.Dibe ku ev ji ber biyokatalîza kêmkirina oksîjenê ji hêla biyofilma Pseudomonas aeruginosa ve be.Dibe ku ev çavdêrî di vê xebatê de MIC 2707 HDSS jî rave bike.Biyofilmên aerobîk jî dikarin naveroka oksîjenê di bin wan de kêm bikin.Bi vî rengî, redkirina ji nûvekirina rûbera metalê bi oksîjenê dibe ku bibe faktorek ku di vê xebatê de beşdarî MIC dibe.
Dickinson et al.38 pêşniyar kir ku rêjeya reaksiyonên kîmyewî û elektrokîmyayî rasterast bi çalakiya metabolê ya bakteriyên ku bi rûxara nimûneyê ve girêdayî ye û bi xwezaya hilberên korozyonê ve girêdayî ye.Wekî ku di Xiflteya 5 û Tablo 5 de tê nîşandan, piştî 14 rojan hejmara şaneyan û qalindahiya biyofilmê kêm bû.Ev bi maqûl dikare bi vê rastiyê ve were ravekirin ku piştî 14 rojan piraniya şaneyên lengerkirî yên li ser rûyê 2707 HDSS ji ber kêmbûna xurek di navgîna 2216E de an berdana îyonên metal ên jehrîn ji matrixa 2707 HDSS mirin.Ev sînorek ceribandinên hevîrê ye.
Di vê xebatê de, biyofilmek Pseudomonas aeruginosa kêmbûna herêmî ya Cr û Fe di binê biyofilmê de li ser rûyê 2707 HDSS pêşve xist (Hêjî. 6).Di Tabloya 6-ê de, Fe û Cr di nimûneya D de li gorî nimûneya C kêm bûn, ev destnîşan dike ku felaketa Fe û Cr ya ku ji hêla biyofilma P. aeruginosa ve hatî çêkirin piştî 7 rojên pêşîn hate domandin.Jîngeha 2216E ji bo simulasyona jîngeha deryayî tê bikar anîn.Ew 17700 ppm Cl- heye, ku bi naveroka wê ya di ava deryaya xwezayî de tê berhev kirin.Hebûna 17700 ppm Cl- sedema sereke ya kêmbûna Cr bû di nimûneyên ne-biyolojîk ên 7-rojî û 14-rojî de ku ji hêla XPS ve têne analîz kirin.Li gorî nimûneya ceribandinê ya Pseudomonas aeruginosa, hilweşîna Cr di nimûneya ceribandina abiyotîk de ji ber berxwedana bihêz a 2707 HDSS li hember klorê ya di hawîrdora abiotîk de pir kêmtir e.Li ser hêjîrê.9 hebûna Cr6+ di fîlima pasîvkirinê de nîşan dide.Ev dibe ku bi rakirina Cr ji rûberên pola ve ji hêla biyofilmên P. aeruginosa ve têkildar be, wekî ku Chen û Clayton39 pêşniyar dikin.
Ji ber mezinbûna bakteriyan, nirxên pH yên navîn berî û piştî inkubasyonê bi rêzê 7,4 û 8,2 bûn.Ji ber vê yekê, korozyona asîdên organîk ne mimkûn e ku di bin biyofilmên P. aeruginosa de beşdarî vî karî bibe ji ber pH-ya nisbeten bilind a navgîna mezin.Di dema ceribandina 14 rojan de pH-ya navgîna kontrolê ya ne-biyolojîkî bi girîngî neguherî (ji destpêkê 7.4 heya 7.5-a paşîn).Zêdebûna pH di navgîniya înkubasyonê de piştî înkubasyonê bi çalakiya metabolîk a Pseudomonas aeruginosa re têkildar bû, û heman bandor li ser pH di nebûna tîrêja ceribandinê de hate dîtin.
Wekî ku di jimarê de tê nîşandan.7, kûrahiya kûrahiya herî zêde ya ku ji hêla biyofilma Pseudomonas aeruginosa ve hatî çêkirin 0.69 μm bû, ku ji navgîna abiyotîk (0.02 μm) bi girîngî mezintir e.Ev bi daneyên elektrokîmyayî yên jorîn re hevaheng e.Di bin heman şert û mercan de, kûrahiya çalê ya 0.69 μm ji nirxa 9.5 mîkro ya ku ji bo 2205 DSS40 hatî destnîşan kirin deh carî piçûktir e.Van daneyan destnîşan dikin ku 2707 HDSS ji 2205 DSS çêtir berxwedana MIC-ê nîşan dide.Ev ne ecêb e ji ber ku 2707 HDSS xwedan astek Cr-ya bilindtir e, ku destûrê dide pasîvasyonek dirêjtir, hilweşandina Pseudomonas aeruginosa dijwartir dike, û pêvajoyê bêyî barîna duyemîn a zirardar Pitting41 dest pê dike.
Di encamnameyê de, pişka MIC li ser 2707 rûberên HDSS-ê di şûşeya Pseudomonas aeruginosa de hate dîtin, di heman demê de ku di medyaya abiotîk de pitîng kêm bû.Ev xebat destnîşan dike ku 2707 HDSS ji 2205 DSS-ê li hember MIC-ê çêtir berxwedanek heye, lê ji ber biofilma Pseudomonas aeruginosa ew bi tevahî ji MIC-ê neparêz e.Van encaman di hilbijartina polên zengarnegir û bendewariya jiyanê ya ji bo jîngeha deryayî de dibe alîkar.
Nimûneyên 2707 HDSS ji hêla Dibistana Metalurgy, Zanîngeha Northeastern (NEU), Shenyang, Chinaîn ve hatine peyda kirin.Pêkhatina hêmanên 2707 HDSS di Tabloya 1 de, ku ji hêla Beşa Analîz û Testkirina Materyalên Zanîngeha Northeastern ve hatî analîz kirin, tê destnîşan kirin.Hemî nimûne ji bo çareseriya zexm li 1180 ° C ji bo 1 saetan hatin derman kirin.Beriya ceribandina korozyonê, 2707 pola pereyê HDSS bi rûberek vekirî ya 1 cm2 bi 2000 grit bi kaxezek karbîdê silicon ve hate şûştin û dûv re jî bi 0,05 μm Al2O3 sluryek tozek paqij kirin.Alî û binî bi boyaxa bêserûber têne parastin.Piştî zuwakirinê, nimûne bi ava deionîzekirî ya sterîl hatin şûştin û 0,5 saetan bi 75% (v/v) etanolê hatin sterilîzekirin.Dûv re ew 0,5 demjimêran berî bikar anînê di bin ronahiya ultraviyole (UV) de bi hewa hatin hişk kirin.
Zexta deryayî Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 ji Koleksiyona Çanda Deryayî ya Xiamen (MCCC), Chinaîn hate kirîn.Navgîna şilkî ya Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Chinaîn) ji bo çandina Pseudomonas aeruginosa di fîşekên 250 ml û şaneyên cama elektrokîmyayî yên 500 ml de di bin şert û mercên aerobî de li 37 °C hate bikar anîn.Di naverastê de (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, 0,02, Na2SO4, 1,8 CaCl2, 0,55 KCl, 0,16 Na2CO3, 0,08 KBr, 0,034 SrCl2, 0,02, SrCl2, 0,02, SrCl2, 0,02, 3000S , 0,008, 0,008 Na4F0H20PO.1.0 jêgirtina hevîrtirşkê û 0.1 sitratê hesin.Berî derzîlêdanê 20 hûrdeman di 121 °C de otoklav bikin.Hucreyên sessile û planktonic di bin mîkroskopa ronahiyê de bi karanîna hemocytometer bi mezinbûna 400x ve hatin jimartin.Pîvana destpêkê ya şaneyên planktonic P. aeruginosa yekser piştî derzîlêdanê bi qasî 106 şaneyên/ml bû.
Testên elektrokîmyayî di hucreyek cam a sê-elektrodî ya klasîk de bi qebareya navîn 500 ml de hatin kirin.Parçeyek platîn û elektrodek kalomelê ya têrbûyî (SCE) bi navgîniya kapîlarek Luggin a ku bi pira xwê dagirtî bi reaktorê ve hate girêdan û bi rêzê ve wekî elektrodên dijber û referansê xizmet kir.Ji bo afirandina elektroda xebatê, têlên sifir ên bi gomûk bi ser her nimûneyê ve hate girêdan û bi epoksî hate pêçandin, bi qasî 1 cm2 rûberê rûberê li aliyekî ji bo elektroda xebatê hişt.Di dema pîvandinên elektrokîmyayî de, nimûne di navgîniya 2216E de hatin danîn û li germahiya înkubasyonê ya domdar (37 ° C) di hemamek avê de hatin girtin.OCP, LPR, EIS û daneyên polarîzasyona dînamîkî ya potansiyel bi karanîna potentiyostatek Autolab (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA) hatin pîvandin.Testên LPR bi rêjeya şopandinê ya 0,125 mV s-1 di nav -5 û 5 mV de û Eocp bi rêjeya nimûneyê 1 Hz hatine tomar kirin.EIS di rewşa domdar Eocp de bi karanîna voltaja serîlêdanê ya 5 mV bi sinusoidek li ser rêzek frekansa 0,01 heya 10,000 Hz hate kirin.Berî şilkirina potansiyel, elektrod di moda dorhêla vekirî de bûn heya ku potansiyela korozyona azad a domdar a 42 gihîştî.Bi.Her ceribandin sê caran bi Pseudomonas aeruginosa û bêyî wê hate dubare kirin.
Nimûneyên ji bo analîza metallografîk bi kaxezek SiC ya şil 2000 grit bi mekanîkî hatin şûştin û dûv re ji bo çavdêriya optîkî bi tozek 0,05 μm Al2O3 ve hatin paqij kirin.Analîza Metallografî bi mîkroskopa optîkî hate kirin.Nimûne bi çareseriya 10% wt ya hîdroksîdê potassium43 ve hate kişandin.
Piştî înkubasyonê, 3 caran bi salona tamponî ya fosfatê (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) bişon û dûv re bi 2,5% (v/v) glutaraldehyde 10 demjimêran sax bikin da ku biyofilmê rast bikin.Dûv re dehydration bi etanolê re di rêzek gavê de (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% û 100% ji hêla volume) berî zuwakirina hewayê.Di dawiyê de, fîlimek zêr li ser rûyê nimûneyê hate rijandin da ku ji bo çavdêriya SEM44 veguheztinê peyda bike.Wêneyên SEM-ê li ser cîhê ku hucreyên P. aeruginosa yên herî sazkirî li ser rûyê her nimûneyê ne.Ji bo tespîtkirina hêmanên kîmyewî analîza EMF hate kirin.Ji bo pîvandina kûrahiya çalê, mîkroskopa şopandina lazer a konfokal a Zeiss (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Almanya) hate bikar anîn.Ji bo çavdêriya çalên korozyonê yên di binê biyofilmê de, nimûneya ceribandinê pêşî li gorî Standarda Neteweyî ya Chineseînî (CNS) GB/T4334.4-2000 hate paqij kirin da ku hilberên korozyonê û biyofilmê ji rûyê nimûneya ceribandinê were rakirin.
Analîzkirina spektroskopiya fotoelektronê ya tîrêjê (XPS, ESCALAB250 Pergala Analîza Rûyê, Thermo VG, USA) bi karanîna çavkaniyek tîrêjê ya monokromatîkî (xêza Al Kα bi enerjiya 1500 eV û hêzek 150 W) di navberek berfireh a enerjiyên girêdanê de bikar tîne. 0 li jêr şertên standard -1350 eV.Bi karanîna enerjiya derbasbûna 50 eV û mezinahiya gavê ya 0,2 eV, spektrayên çareseriya bilind tomar bikin.
Nimûneya înkubasyonê jê bikin û bi nermî bi PBS (pH 7,4 ± 0,2) ji bo 15 s45 bişon.Ji bo çavdêrîkirina zindîbûna bakterî ya biyofîlmê ya li ser nimûneyê, biyofilm bi karanîna Kîta Zindîbûna Bakterî ya LIVE/DEAD BacLight (Invitrogen, Eugene, OR, USA) hate reng kirin.Kit du boyaxên floransentê dihewîne: SYTO-9 boyaxa kesk floransent û propidium iodide (PI) boyaxa floresentê ya sor.Di CLSM de, xalên kesk û sor ên fluorescent, bi rêzê, hucreyên zindî û mirî temsîl dikin.Ji bo renggirtinê, 1 ml tevliheviyek ku tê de 3 µl SYTO-9 û 3 µl çareseriya PI tê de li germahiya odeyê (23°C) di tariyê de 20 hûrdeman inkube bikin.Piştî vê yekê, nimûneyên rengkirî bi du dirêjahiya pêlan (488 nm ji bo şaneyên zindî û 559 nm ji bo şaneyên mirî) bi karanîna amûrek Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japonya) hatin dîtin.Di moda şopandina 3-D de qalindahiya biyofilmê bipîvin.
Meriv çawa vê gotarê vedibêje: Li, H. et al.Bandora biyofilma marine Pseudomonas aeruginosa li ser korozyona mîkrobîkî ya 2707 polayê zengarnegir super duplex.zanist.Xanî 6, 20190;doi:10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Teqandina korozyona stresê ya LDX 2101 duplex pola zengarnegir di çareseriyên klorîdê de di hebûna thiosulfate de.korozyon.zanist.80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS û Park, YS Bandora dermankirina germahiya çareseriyê û nîtrojenê di gaza parastinê de li ser berxwedana korozyonê ya weldeyên pola zengarnegir a super duplex.korozyon.zanist.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. Lêkolînek berawirdî ya kîmyewî ya mîkrobial û elektrokîmyayî di polayê zengarnegir 316L de.korozyon.zanist.45, 2577–2595 (2003).
Luo H., Dong KF, Li HG û Xiao K. Tevgera elektrokîmyayî ya 2205 polayê zengarnegir duplex di çareseriyên alkaline de di nav nirxên pH yên cihêreng de di hebûna klorîdê de.elektrokîmya.Rojname.64, 211-220 (2012).
Dema şandinê: Jan-09-2023