Spas ji bo serdana Nature.com.Guhertoya geroka ku hûn bikar tînin piştgirîya CSS-ê sînordar e.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Di vê navberê de, ji bo misogerkirina piştgirîya domdar, em ê malperê bê şêwaz û JavaScript pêşkêş bikin.
Korozyona mîkrobial (MIC) di gelek pîşesaziyan de pirsgirêkek cidî 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 vekoland.Analîzên elektrokîmyayî destnîşan kir ku di hebûna biyofilma Pseudomonas aeruginosa de di navgîna 2216E de, di potansiyela korozyonê de guhertinek erênî û zêdebûna tîrêjê ya korozyonê çêdibe.Analîza spektroskopiya fotoelektronê ya tîrêjê ya X (XPS) kêmbûna naveroka Cr ya li ser rûyê nimûneyê di binê biyofilmê de nîşan da.Analîza dîtbarî ya çalan nîşan da ku biyofilma P. aeruginosa di nav 14 rojên înkubasyonê de kûrahiya kûrahiya herî zêde 0,69 μm çêkir.Her çend ev piçûk e, ew destnîşan dike ku 2707 HDSS bi tevahî ji MIC-a biyofilmên P. aeruginosa ne parastin e.
Polayên zengarnegir ên duplex (DSS) ji ber tevliheviya bêkêmasî ya taybetmendiyên mekanîkî yên hêja û berxwedana korozyonê bi berfirehî di pîşesaziyên cihêreng de têne bikar anîn1,2.Lêbelê, qutbûna herêmî hîn jî çêdibe û bandorê li yekbûna vê pola3,4 dike.DSS li hember korozyona mîkrobial (MIC) ne berxwedêr e 5,6.Tevî cûrbecûr serîlêdanên ji bo DSS, hîn jî hawîrdor hene ku berxwedana korozyonê ya DSS ji bo karanîna dirêj-dirêj têrê nake.Ev tê vê wateyê ku materyalên bihatir ên bi berxwedana korozyonê bilindtir hewce ne.Jeon et al7 dît ku tewra polayên zengarnegir ên super duplex (SDSS) di warê berxwedana korozyonê de hin sînor hene.Ji ber vê yekê, di hin rewşan de, polên zengarnegir super duplex (HDSS) bi berxwedana korozyonê bilindtir hewce ne.Ev bû sedema pêşkeftina HDSS-a pir alloyed.
Berxwedana korozyonê DSS bi rêjeya qonaxên alpha û gamma ve girêdayî ye û li herêmên Cr, Mo û W yên 8, 9, 10 yên li tenişta qonaxa duyemîn kêm dibe.HDSS naverokek bilind a Cr, Mo û N11 dihewîne, ji ber vê yekê ew xwedan berxwedana korozyonê ya hêja û nirxek bilind (45-50) ya jimareya berxwedanê ya hevseng (PREN) e ku ji hêla wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + ve hatî destnîşankirin) heye. 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 xwedan taybetmendiyên mekanîkî yên çêtir û berxwedana bilindtir li hember korozyona klorîdê ye.Berxwedana korozyonê ya çêtir karanîna HDSS-ê di hawîrdorên klorîdê yên tundtir ên wekî hawîrdorên deryayî de dirêj dike.
MIC di gelek pîşesaziyên wekî pîşesaziya neft û gaz û avê de pirsgirêkek sereke ye14.MIC% 20 ji hemî zirara korozyonê pêk tîne15.MIC korozyonek biyoelektrokîmyayî ye ku di gelek hawîrdoran de tê dîtin.Biyofilmên ku li ser rûberên metal çêdibin şert û mercên elektrokîmyayî diguherînin, bi vî rengî bandorê li pêvajoya korozyonê dikin.Bi gelemperî tê bawer kirin ku korozyona MIC ji hêla biyofilm ve tê çêkirin.Mîkroorganîzmayên elektrojen ji bo ku enerjiya ku ji bo jiyanê hewce dikin bidest bixin, metalan dixwin17.Lêkolînên dawî yên MIC destnîşan kirin ku EET (veguheztina elektronîkî ya derveyî) di MIC-ê de faktora rêjeyê ye ku ji hêla mîkroorganîzmayên elektrojenîk ve hatî çêkirin.Zhang et al.18 destnîşan kir ku navbeynkarên elektron veguheztina elektronan di navbera şaneyên Desulfovibrio sessificans û 304 pola zengarnegir de bileztir dikin, û di encamê de êrîşek MIC-ê dijwartir dibe.Anning et al.19 û Wenzlaff et al.20 destnîşan kir ku biyofilmên bakteriyên kêmkirina sulfate-korozîf (SRB) dikarin rasterast elektronên 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 rûbera DSS-ê di bin biyofilman de pilingên herêmî çêdikin22,23.Berevajî DSS, HDSS24 MIC baş nayê zanîn.
Pseudomonas aeruginosa bakteriyek Gram-neyînî, livîn û çopê ye ku di xwezayê de pir belav dibe25.Pseudomonas aeruginosa jî di hawîrdora deryayî de komek mîkrobîkî ya sereke ye, ku dibe sedema bilindbûna giraniya MIC.Pseudomonas bi aktîvî beşdarî pêvajoya korozyonê dibe û di dema damezrandina biyofilmê de wekî kolonîzatorek pêşeng tê nas kirin.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 lêkolîna taybetmendiyên MIC 2707 HDSS bû ku ji hêla bakteriya aerobîk a deryayî Pseudomonas aeruginosa ve bi karanîna rêbazên elektrokîmyayî, rêbazên analîza rûkal û analîza hilbera korozyonê ve hatî çêkirin.Lêkolînên elektrokîmyayî, di nav de potansiyela dorhêla vekirî (OCP), berxwedana polarîzasyona xêzik (LPR), spektroskopiya impedance ya elektrokîmyayî (EIS), û polarîzasyona dînamîkî ya potansiyel, hatin kirin da ku tevgera MIC 2707 HDSS bixwînin.Ji bo tespîtkirina hêmanên kîmyewî yên li ser rûberek gemarî, analîza spektrometîkî ya belavkirina enerjiyê (EDS) hate kirin.Wekî din, spektroskopiya fotoelektronê ya tîrêjê ya X (XPS) hate bikar anîn da ku îstîqrara pasîvkirina fîlima oksîdê di bin bandora hawîrdorek deryayî ya ku Pseudomonas aeruginosa heye were 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.Di mîkrostruktura ku bi qasî 50% austenite û 50% qonaxên ferrîtê pêk tê de, bendên dirêjkirî yên qonaxên austenite û ferrite bêyî qonaxên duyemîn têne xuyang kirin.
Li ser hêjîrê.2a ji bo 2707 HDSS di navgîna abiyotîk 2216E û şûşeya P. aeruginosa de ji bo 14 rojan di 37°C de potansiyela dorhêla vekirî (Eocp) li hember dema xuyangkirinê nîşan dide.Ew destnîşan dike ku guhertina herî mezin û girîng a Eocp di 24 demjimêrên pêşîn de pêk tê.Nirxên Eocp-ê di her du rewşan de li -145 mV (li gorî SCE) li dora 16 demjimêran gihîştiye lûtkeyê û dûv re bi tundî daketiye, ji bo nimûneya abiotîk digihîje -477 mV (li gorî SCE) û -236 mV (li gorî SCE).û P Pseudomonas aeruginosa, bi rêzê).Piştî 24 demjimêran, nirxa HDSS ya Eocp 2707 ji bo P. aeruginosa di -228 mV de (li gorî SCE) bi îstîqrar bû, dema ku nirxa têkildar ji bo nimûneyên nebiyolojîkî bi qasî -442 mV bû (li gorî SCE).Eocp di hebûna P. aeruginosa de pir kêm bû.
Lêkolîna elektrokîmyayî ya 2707 nimûneyên HDSS di navgînek abiyotîk û şûşeya Pseudomonas aeruginosa di 37 °C de:
(a) Eocp wekî fonksiyonek ji dema xuyangkirinê, (b) kelûpelên polarîzasyonê di roja 14-an de, (c) Rp wekî fonksiyonek ji dema vegirtinê, û (d) icorr wekî fonksiyonek dema vegirtinê.
Tablo 3 pîvanên korozyonê yên elektrokîmyayî yên 2707 nimûneyên HDSS yên ku di heyama 14 rojan de li ber medyaya abiyotîk û Pseudomonas aeruginosa hatine derzîkirin nîşan dide.Tangentên kevroşkên anod û katodê hatin derxistin da ku li gorî rêbazên standard30,31 danûstendinên ku dakêşiya tîrêjê ya korozyonê (icorr), potansiyela korozyonê (Ecorr) û şibaka Tafelê (βα û βc) didin bidest bixin.
Wekî ku di jimarê de tê nîşandan.2b, guheztinek ber bi jor ve di kêşeya P. aeruginosa de bû sedema zêdebûna Ecorr li gorî kêşeya abiotîk.Nirxa icorr, ku bi rêjeya korozyonê re têkildar e, di nimûneya Pseudomonas aeruginosa de 0,328 μA cm-2 zêde bû, ku çar carî ji nimûneya nebiyolojîkî (0,087 μA cm-2) mezintir e.
LPR rêbazek elektrokîmyayî ya ne-hilweşîner a klasîk e ji bo analîza korozyonê ya bilez.Di heman demê de ji bo xwendina MIC32 jî hatî bikar anîn.Li ser hêjîrê.2c berxwedana polarîzasyonê (Rp) wekî fonksiyonek dema xuyangkirinê nîşan dide.Nirxa Rp ya bilind tê wateya kêmbûna korozyonê.Di nav 24 saetên ewil de, Rp 2707 HDSS di 1955 kΩ cm2 de ji bo nimûneyên abiotîk û 1429 kΩ cm2 ji bo nimûneyên Pseudomonas aeruginosa derket.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 ya nimûneya Pseudomonas aeruginosa bi qasî 40 kΩ cm2 ye, ku ji nirxa 450 kΩ cm2 ya nimûneyek nebiyolojîkî 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 nirxa tîpîk a tanga Tafel B di vê xebatê de 26 mV/dec hate girtin.Xiflteya 2d nîşan dide ku icorr ya nimûneya nebiyolojîkî 2707 nisbeten bi îstîqrar maye, dema ku nimûneya P. aeruginosa piştî 24 saetên ewil pir diguhere.Nirxên îcorr ên nimûneyên P. aeruginosa ji yên kontrolên ne-biyolojîkî rêzek mezinbûnê bilindtir bûn.Ev meyl bi encamên berxwedana polarîzasyonê re hevaheng e.
EIS rêbazek din a ne-hilweşînker e ku ji bo karakterîzekirina reaksiyonên elektrokîmyayî yên li ser rûyên gemarî tê bikar anîn.Spektrayên impedansê û nirxên kapasîteya hesabkirî yên nimûneyên ku ji hawîrdora abiotîk û çareseriya Pseudomonas aeruginosa, berxwedana fîlima pasîf/biofilm Rb ku li ser rûyê nimûneyê pêk tê, berxwedana veguheztina barkirinê Rct, kapasîteya elektrîkê ya du qat Cdl (EDL) û pîvanên hêmanên qonaxa QCPE ya domdar. (CPE).Van parameteran bi karanîna daneyan bi karanîna modelek hevseng (EEC) ve bêtir analîz kirin.
Li ser hêjîrê.3 ji bo 2707 nimûneyên HDSS di medyaya abiotîk de û şûşeya P. aeruginosa ji bo demên cuda yên inkubasyonê de nexşeyên Nyquist (a û b) û nexşeyên Bode (a' û b') nîşan dide.Di hebûna Pseudomonas aeruginosa de pîvana zengila 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 fizîkî yên ku li ser bingeha yekdestpêk (a) û dûlayek (b) û EEC-ên têkildar têne destnîşan kirin.CPE di modela EEC-ê de tête destnîşan kirin.Qebûlkirin û astengiya wê bi vî rengî têne diyar kirin:
Du modelên fizîkî û çerxên hevwate yên têkildar ji bo bicîhkirina spektura impedansê ya nimûneya 2707 HDSS:
ku Y0 nirxa KPI-yê ye, j jimareya xeyalî ye an jî (-1)1/2, ω frekansa goşeyê ye, n nîşaneya hêza KPI-yê ji yekê kêmtir e35.Berevajîkirina berxwedana veguhastina barkirinê (ango 1/Rct) bi rêjeya korozyonê re têkildar e.Çiqas Rct piçûktir be, rêjeya korozyonê ew qas bilindtir dibe27.Piştî 14 rojên înkubasyonê, Rct ya nimûneyên Pseudomonas aeruginosa gihîşt 32 kΩ cm2, ku ji 489 kΩ cm2 nimûneyên nebiyolojîkî pir kêmtir e (Table 4).
Wêneyên CLSM û wêneyên SEM-ê yên di Xiflteya 5-ê de bi zelalî destnîşan dikin ku pêlava biyofilmê ya li ser rûyê nimûneya HDSS 2707 piştî 7 rojan zexm e.Lêbelê, piştî 14 rojan, vegirtina biyofilmê nebaş bû û hin hucreyên mirî xuya bûn.Tabloya 5 qalindahiya biyofilmê li ser 2707 nimûneyên HDSS piştî rûdana bi P. aeruginosa ji bo 7 û 14 rojan 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 biyofilm û hilberên korozyonê de li ser nimûneyên ku 14 rojan bi P. aeruginosa re rû bi rû man eşkere kir.Li ser hêjîrê.Xiflteya 6 nîşan dide ku naveroka C, N, O, û P di biyofilm û hilberên korozyonê de ji metalên paqij bi girîngî zêdetir e, ji ber ku ev hêman bi biyofilm û metabolîtên wan ve girêdayî ne.Mîkrob tenê hewceyê mîqdarên krom û hesin in.Asta bilind a Cr û Fe di biofilm û hilberên korozyonê yên li ser rûyê nimûneyan de destnîşan dike ku matrixa metalê ji ber korozyonê hêman winda kiriye.
Piştî 14 rojan, qulên bi P. aeruginosa û bêyî wê di navîn 2216E de hatin dîtin.Beriya înkubasyonê, rûbera nimûneyan sivik û bê qisûr bû (Hêl. 7a).Piştî înkubasyon û rakirina biyofilm û hilberên korozyonê, kulên herî kûr ên li ser rûyê nimûneyan bi karanîna CLSM hatin vekolîn, wekî ku di Fig. 7b û c de têne xuyang kirin.Li ser rûyê kontrolên ne-biyolojîkî (kûrahiya qulikê ya herî zêde 0,02 μm) qutiyek eşkere nehat dîtin.Kûrahiya kûrahiya herî zêde ya ku ji hêla P. aeruginosa ve hatî çêkirin di 7 rojan de 0,52 μm û di 14 rojan de 0,69 μm bû, li ser bingeha navînî ya kûrahiya herî zêde ya ji 3 nimûneyan (10 kûrahiya herî zêde ji bo her nimûneyê hate hilbijartin).Serkeftina 0,42 ± 0,12 μm û 0,52 ± 0,15 μm, bi rêzê (Table 5).Van nirxên kûrahiya qulikê piçûk in lê girîng in.
(a) berî vegirtinê, (b) 14 roj li hawîrdorek abiotîk, û (c) 14 roj di şûşeya Pseudomonas aeruginosa de.
Li ser hêjîrê.Tablo 8 spektrayên XPS yên rûberên nimûneyên cihêreng nîşan dide, û pêkhateya kîmyewî ya ku ji bo her rûkalê hatî analîz kirin di Tablo 6 de bi kurtî hatîye berhev kirin. Di Tablo 6 de, rêjeya atomî ya Fe û Cr di hebûna P. aeruginosa de (nimûneyên A û B) hatine ji yên kontrolên ne-biyolojîkî pir kêmtir e.(nimûneyên C û D).Ji bo nimûneyek P. aeruginosa, kêşeya spektralê ya li ser asta navokê Cr 2p li çar pêkhateyên lûtkeyê yên bi enerjiyên girêdanê (BE) yên 574.4, 576.6, 578.3 û 586.8 eV, ku dikare ji Cr, Cr2O3, Cr re were veqetandin hate bicîh kirin. .û Cr(OH)3, bi rêzê ve (Hêjîr. 9a û b).Ji bo nimûneyên ne-biyolojîkî, spektruma asta sereke ya Cr 2p du lûtkeyên sereke ji bo Cr (573.80 eV ji bo BE) û Cr2O3 (575.90 eV ji bo BE) di Hêjîrê de dihewîne.9c û d, bi rêzê ve.Cûdahiya herî berbiçav di navbera nimûneyên abiotîk û nimûneyên P. aeruginosa de hebûna Cr6+ û rêjeyek têkildar a bilind a Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) di binê biyofilmê de bû.
Berfirehiya XPS-ê ya rûbera nimûneya 2707 HDSS di du medyayê de bi rêzdarî 7 û 14 roj in.
(a) 7 roj rûbirûbûna bi P. aeruginosa, (b) 14 roj rûbirûbûna bi P. aeruginosa, (c) 7 roj li hawîrdorek nebiyotîk, û (d) 14 roj li hawîrdorek 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 alloyed bi PREN-a ji 45-an mezintir hate nas kirin. Nirxa PREN ya nimûneya 2707 HDSS di vê xebatê de 49 bû. Ev ji ber naveroka kromî ya bilind û naveroka bilind e. molîbden û nîkel, ku di hawîrdorên asîd de bikêr in.û derdorên bi naveroka klorîdê bilind.Wekî din, pêkhateyek baş-hevseng û mîkrostrukturek bê xeletî ji bo aramiya strukturî û berxwedana korozyonê sûdmend e.Lêbelê, tevî berxwedana wê ya kîmyewî ya hêja, daneyên ceribandinê yên di vê xebatê de destnîşan dikin ku 2707 HDSS bi tevahî ji MIC-ên biyofilma P. aeruginosa ne parastin e.
Encamên elektrokîmyayî destnîşan kirin ku rêjeya korozyonê ya 2707 HDSS di şûşeya P. aeruginosa de li gorî hawîrdora nebiyolojîk piştî 14 rojan pir zêde bûye.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 bi tevahî rûyê nimûneyê vedigire, û Eocp bi domdarî aram dibe36.Lêbelê, asta Eocp ya biyolojîkî ji asta Eocp ya nebiyolojîkî pir bilindtir bû.Sedem hene ku em bawer bikin ku ev cûdahî bi avakirina biyofilmên P. aeruginosa ve girêdayî ye.Li ser hêjîrê.2d di hebûna P. aeruginosa de, nirxa HDSS ya icorr 2707 gihîşt 0,627 μA cm-2, ku rêzek mezinahî ji ya kontrola abiotîk (0,063 μA cm-2) bilindtir e, ku bi nirxa Rct ya hatî pîvandin re hevaheng bû. ji hêla EIS ve.Di çend rojên pêşîn de, ji ber girêdana şaneyên P. aeruginosa û avakirina biyofilman, nirxên impedansê di şûşeya P. aeruginosa de zêde bûn.Lêbelê, dema ku biyofilm bi tevahî rûbera nimûneyê digire, impedance kêm dibe.Tebeqeya parastinê di serî de ji ber avakirina biyofilm û metabolîtên biyofilmê tê êrîş kirin.Di encamê de, berxwedana korozyonê bi demê re kêm bû û girêdana P. aeruginosa bû sedema korozyona herêmî.Meylên li derdorên abiotîk cuda bûn.Berxwedana korozyonê ya kontrola ne-biyolojîkî ji nirxa têkildar a nimûneyên ku bi şûşeya P. aeruginosa ve hatî xuyang kirin pir zêde bû.Wekî din, ji bo tevlêbûna abiotîk, nirxa Rct 2707 HDSS di roja 14-an de gihîştiye 489 kΩ cm2, ku 15 carî ji nirxa Rct (32 kΩ cm2) di hebûna P. aeruginosa de zêdetir e.Bi vî rengî, 2707 HDSS di hawîrdorek sterîl de xwedan berxwedana korozyonê ya hêja ye, lê li hember MIC-ên ji biyofilmên P. aeruginosa ne berxwedêr e.
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 re têkildar e.Di vê rewşê de, reaksiyona katodî kêmkirina oksîjenê ye.Hebûna P. aeruginosa bi awakî girîng tîrêjiya dema korozyonê zêde kir, bi qasî rêzek mezinahî ji ya kontrolkirina abiotîk.Ev destnîşan dike ku biyofilma P. aeruginosa korozyona herêmî ya 2707 HDSS zêde dike.Yuan et.Dibe ku ev ji ber biyokatalîza kêmkirina oksîjenê ji hêla biyofilmên Pseudomonas aeruginosa ve be.Dibe ku ev çavdêrî di vê xebatê de MIC 2707 HDSS jî rave bike.Di bin biyofilmên aerobîk de jî dibe ku kêmtir oksîjen hebe.Ji ber vê yekê, redkirina ji nû ve pasîvkirina rûyê 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 dikare rasterast ji hêla çalakiya metabolê ya bakteriyên sessile li ser rûyê nimûneyê û cewherê hilberên korozyonê ve were bandor kirin.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 were rave kirin ku piştî 14 rojan, piraniya şaneyên rûspî yên li ser rûyê 2707 HDSS ji ber kêmbûna xurek di navgîna 2216E an berdana îyonên metal ên jehrîn ji matrixa 2707 HDSS mirin.Ev sînorek ceribandinên hevîrê ye.
Di vê xebatê de, biyofilmek P. aeruginosa beşdarî kêmbûna herêmî ya Cr û Fe di bin biyofilmê de li ser rûyê 2707 HDSS (Hêjî. 6) bû.Tablo 6 kêmbûna Fe û Cr di nimûneya D de li gorî nimûneya C nîşan dide, û destnîşan dike ku Fe û Cr ya ku ji hêla biyofilma P. aeruginosa ve hatî hilweşandin 7 rojên pêşîn berdewam kir.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 abiotîk ên 7- û 14-rojî de ku ji hêla XPS ve têne analîz kirin.Li gorî nimûneyên P. aeruginosa, hilweşîna Cr di nimûneyên abiotîk de ji ber berxwedana bihêz a 2707 HDSS li hember klorê di bin şert û mercên abiotîk de pir kêmtir bû.Li ser hêjîrê.9 hebûna Cr6+ di fîlima pasîvkirinê de nîşan dide.Dibe ku wekî ku ji hêla Chen û Clayton ve hatî pêşniyar kirin, di rakirina kromê de ji rûberên pola ji hêla biyofilmên P. aeruginosa ve têkildar be.
Ji ber mezinbûna bakteriyan, nirxên pH yên navîn berî û piştî çandiniyê bi rêzê 7,4 û 8,2 bûn.Ji ber vê yekê, li jêr biyofilma P. aeruginosa, korozyona asîda organîk ne mimkûn e ku beşdarî vî karî bibe ji ber pH-ya nisbeten bilind a di navgîna mezin de.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 navgîna derzîlêdanê de piştî înkubasyonê bi çalakiya metabolê ya P. aeruginosa re têkildar bû û hate dîtin ku di nebûna tîrêjên testê de heman bandor li ser pH heye.
Wekî ku di jimar 7 de tê xuyang kirin, kûrahiya herî zêde ya ku ji hêla biyofilma P. aeruginosa ve hatî çêkirin 0,69 μm bû, ku ji ya navîna abiyotîk (0,02 μm) pir mezintir e.Ev bi daneyên elektrokîmyayî yên ku li jor hatine diyarkirin re hevaheng e.Kûrahiya çalê ya 0.69 μm ji nirxa 9.5 mîkm ya ku ji bo 2205 DSS di heman şert û mercan de hatî ragihandin deh carî piçûktir e.Van daneyan destnîşan dikin ku 2707 HDSS ji 2205 DSS çêtir berxwedana MIC-ê nîşan dide.Pêdivî ye ku ev ne surprîz be ji ber ku 2707 HDSS xwedan astên Cr-yê bilindtir e ku pasîvasyonek dirêjtir peyda dike, jêbirina P. aeruginosa dijwartir e, û ji ber avahiya wê ya qonaxa hevseng bêyî barîna duyemîn a zirardar dibe sedema qutbûnê.
Di encamnameyê de, li ser rûbera 2707 HDSS-ê di şûşeya P. aeruginosa de çalên MIC-ê li gorî kunên negirîng ên di hawîrdora abiotîk de hatin dîtin.Ev xebat nîşan dide ku 2707 HDSS ji MIC-ê ji 2205 DSS-ê çêtir berxwedanek heye, lê ji ber biyofilma P. aeruginosa ew bi tevahî ji MIC-ê bêpar nîne.Van encaman di hilbijartina polên zengarnegir û bendewariya jiyanê ya ji bo jîngeha deryayî de dibe alîkar.
Kupon ji bo 2707 HDSS ku ji hêla Dibistana Metalurjiyê ya Zanîngeha Bakurê Rojhilat (NEU) li Shenyang, Chinaîn ve hatî peyda kirin.Pêkhatina hêmanên 2707 HDSS di Tabloya 1-ê de, ku ji hêla Daîreya Analîz û Testkirina Materyalên NEU 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 HDSS-a bi teşe-pereyekê ku rûbera vekirî ya jorîn 1 cm2 ye, bi kaxezek karbîd a silicon heya 2000 grit hate şûştin û dûv re bi tozek 0,05 μm Al2O3 rijand.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.
Deryaya Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 ji Navenda Berhevkirina Çanda Deryayî ya Xiamen (MCCC), Chinaîn hate kirîn.Pseudomonas aeruginosa di bin şert û mercên aerobîk de li 37° C. di firaxên 250 ml û şaneyên elektrokîmyayî yên cama 500 ml de bi karanîna navgîniya şil a Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Chinaîn) hate mezin kirin.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, 3,000, 0,02, SrCl2, 0,02, 3000, 0016 6NH26NH3, 3.0016 NH3 5.0 pepton, 1.0 jêgirtina hevîrtirşkê û 0,1 sitrate hesin.Berî derzîlêdanê 20 hûrdeman di 121°C de otoklav bikin.Di bin mîkroskopa ronahiyê de bi mezinbûna 400x şaneyên sessile û planktonic bi hemocytometerek jimartin.Pîvana destpêkê ya Pseudomonas aeruginosa planktonîk yekser piştî derzîlêdanê bi qasî 106 hucre/ml bû.
Testên elektrokîmyayî di hucreyek cam a sê-elektrodî ya klasîk de bi qebareya navîn 500 ml de hatin kirin.Parçeya platîn û elektroda kalomelê ya têrbûyî (SAE) bi kapîlarên Luggin ên bi pirên xwê dagirtî, ku bi rêzê wekî elektrodên dijber û referansê dixebitîn, bi reaktorê ve hatin girêdan.Ji bo çêkirina elektrodên xebatê, têlên sifir ên gomî bi her nimûneyê ve hate girêdan û bi rezînek epoksî hate pêçandin, ji aliyekî ve ji bo elektroda xebatê bi qasî 1 cm2 qada bêparastin hiştin.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 navbeyna -5 heta 5 mV de bi Eocp û rêjeya nimûneyê 1 Hz hatine tomar kirin.EIS bi pêla sinusê li ser rêzek frekansa 0,01 heya 10,000 Hz bi karanîna voltaja serîlêdanê ya 5 mV di rewşa domdar Eocp de hate kirin.Berî şilkirina potansiyelê, elektrod di moda bêkar de bûn heya ku gihîştina nirxek aram a potansiyela korozyona belaş.Dûv re kêşên polarîzasyonê ji -0.2 ber 1.5 V wekî fonksiyonek Eocp bi rêjeya şopandina 0.166 mV / s hatin pîvandin.Her ceribandinek 3 caran bi P. aeruginosa û bêyî wê hate dubare kirin.
Nimûneyên ji bo analîza metallografî bi kaxezek şil a 2000 grit SiC bi mekanîkî hatin rijandin û dûv re jî ji bo çavdêriya optîkî bi 0,05 μm suspensionek tozek Al2O3 ve hatin paqij kirin.Analîza Metallografî bi mîkroskopa optîkî hate kirin.Nimûne bi çareseriyek %10 wt ya hîdroksîdê potassium 43 ve hatin xemilandin.
Piştî inkubasyonê, nimûne 3 caran bi salona tamponî ya fosfatê (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) hatin şûştin û dûv re bi 2,5% (v/v) glutaraldehyde 10 demjimêran hatin şûştin da ku biofilmên rast bikin.Dûv re ew bi etanolê hevrîşkirî (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% û 100% ji hêla volume) berî zuwakirina hewayê hate dehydrated.Di dawiyê de, fîlimek zêr li ser rûyê nimûneyê tê razandin da ku ji bo çavdêriya SEM rêwerziyê peyda bike.Wêneyên SEM-ê li ser deqên ku herî zêde şaneyên P. aeruginosa li ser rûyê her nimûneyê hene balê dikişînin.Analîzek EDS-ê bikin da ku hêmanên kîmyewî bibînin.Ji bo pîvandina kûrahiya çalê mîkroskopa şopandina lazerê ya 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 spekroskopiya fotoelektron a tîrêjê (XPS, ESCALAB250 pergala analîza rûkalê, Thermo VG, USA) bi karanîna çavkaniyek tîrêjê ya monokromatîkî (Xeta Aluminum Kα bi enerjiya 1500 eV û hêzek 150 W) di navberek berfireh de hate kirin. enerjiyên girêdanê 0 di şertên standard ên -1350 eV de.Bi karanîna enerjiya veguheztinê ya 50 eV û gavek 0.2 eV-ê spektrayên çareseriya bilind hatine tomar kirin.
Nimûneyên inkubatkirî hatin rakirin û bi nermî bi PBS (pH 7,4 ± 0,2) ji bo 15 s45 hatin şûştin.Ji bo çavdêrîkirina zindîbûna bakterî ya biyofilmên li ser nimûneyan, biyofilm bi karanîna Kîta Zindîbûna Bakterî ya LIVE/DEAD BacLight (Invitrogen, Eugene, OR, USA) hatin 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-yê tê de heye 20 hûrdeman li germahiya odeyê (23 ° C) di tariyê de hate înkubakirin.Dûv re, 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 ceribandin.Qûrahiya biyofilmê di moda şopandina 3D de hate pîvandin.
Meriv çawa vê gotarê vedibêje: Li, H. et al.Korozyona mîkrobîkî ya 2707 polayê zengarnegir super duplex ji hêla biyofilma marine Pseudomonas aeruginosa.zanist.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 thiosulphate de. 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 thiosulphate de. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Teqandina korozyona stresê ya duplex pola zengarnegir LDX 2101 di nav çareseriyên klorîdê de di hebûna thiosulfate de. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 . Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Teqandina korozyona stresê ya polayê zengarnegir duplex LDX 2101 di çareseriya klorîdê de di hebûna thiosulfate de.coros zanist 80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Bandorên dermankirina germahiya çareseriyê û nîtrojenê ya di gaza parastinê de li ser berxwedana li hember korozyonê ya weldeyên polayê zengarnegir ên hîper duplex. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Bandorên dermankirina germahiya çareseriyê û nîtrojenê ya di gaza parastinê de li ser berxwedana li hember korozyonê ya weldeyên polayê zengarnegir ên hîper duplex.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS û Park, YS Bandora dermankirina germê ya çareseriya zexm û nîtrojenê ya di gaza parastinê de li ser berxwedana korozyonê ya weldeyên pola zengarnegir a hîperduplex. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS 固溶热处理和保护气体中的氮气对超双相不锈钢焊缝抗 Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YSKim, 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.koros.zanist.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Lêkolîna berawirdî ya di kîmyaya mîkrobîkî û elektrokîmyayî ya ku ji pola zengarnegir 316L ve hatî çêkirin de. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Lêkolîna berawirdî ya di kîmyaya mîkrobîkî û elektrokîmyayî ya ku ji pola zengarnegir 316L ve hatî çêkirin de.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. Lêkolîna kîmyewî ya berawirdî ya pişka mîkrobiyolojîk û elektrokîmyayî ya polayê zengarnegir 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物和电化学诱导的316L 不锈钢点蚀的化学比较研的 Şi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. Lêkolîna kîmyewî ya berawirdî ya mîkrobiyolojîk û elektrokîmyayî ya ku di polayê zengarnegir 316L de hatî çêkirin.koros.zanist.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Tevgera elektrokîmyayî ya 2205 duplex pola zengarnegir di çareseriyên alkalîn de bi pH-ya cihêreng di hebûna klorîdê de. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Tevgera elektrokîmyayî ya 2205 duplex pola zengarnegir di çareseriyên alkalîn de bi pH-ya cihêreng di hebûna klorîdê de.Luo H., Dong KF, Lee HG û Xiao K. Tevgera elektrokîmyayî ya polayê zengarnegir duplex 2205 di çareseriyên alkalîn de bi pH-ya cihêreng di hebûna klorîdê de. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同 pH Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 Tevgera elektrokîmyayî ya polayê zengarnegir di hebûna klorîdê de di pHya cûda de di çareseriya alkalînê de.Luo H., Dong KF, Lee HG û Xiao K. Tevgera elektrokîmyayî ya polayê zengarnegir duplex 2205 di çareseriyên alkalîn de bi pH-ya cihêreng di hebûna klorîdê de.Electrochem.Kovar.64, 211-220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Bandora biyofilmên deryayî li ser korozyonê: Vekolînek kurt. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Bandora biyofilmên deryayî li ser korozyonê: Vekolînek kurt.Little, BJ, Lee, JS and Ray, RI Bandora Biyofilmên Marine li ser Korozyonê: Lêkolînek Kurt. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述。 Piçûk, BJ, Lee, JS & Ray, RILittle, BJ, Lee, JS and Ray, RI Bandora Biyofilmên Marine li ser Korozyonê: Lêkolînek Kurt.Electrochem.Kovar.54, 2-7 (2008).