Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.توھان استعمال ڪري رھيا آھيو برائوزر ورزن محدود CSS سپورٽ سان.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).اضافي طور تي، جاري حمايت کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ ڏيکاريون ٿا.
هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊن جو ڪارسيل ڏيکاري ٿو.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
Microbial corrosion (MIC) ڪيترن ئي صنعتن ۾ هڪ وڏو مسئلو آهي ڇاڪاڻ ته اهو ٿي سگهي ٿو وڏو معاشي نقصان.سپر دوپليڪس اسٽينلیس سٹیل 2707 (2707 HDSS) پنهنجي بهترين ڪيميائي مزاحمت جي ڪري سامونڊي ماحول ۾ استعمال ٿيندو آهي.بهرحال، MIC جي ان جي مزاحمت کي تجرباتي طور تي ظاهر نه ڪيو ويو آهي.ھن مطالعي ۾ MIC 2707 HDSS جي رويي جي جانچ ڪئي وئي جيڪا سامونڊي ايروبڪ بيڪٽيريا Pseudomonas aeruginosa جي ڪري ٿي.برقي ڪيميائي تجزيي ڏيکاري ٿي ته 2216E وچولي ۾ Pseudomonas aeruginosa biofilm جي موجودگي ۾، سنکنرن جي صلاحيت مثبت طور تي تبديل ٿي وئي، ۽ سنکنرن جي موجوده کثافت وڌي وئي.X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) تجزيي جا نتيجا بائيوفلم جي هيٺان نموني جي سطح تي Cr مواد ۾ گهٽتائي ڏيکاريا.کڏ جي تصويرن جي تجزيي ڏيکاري ٿي ته Pseudomonas aeruginosa biofilms 14 ڏينهن جي ڪلچر کان پوءِ وڌ ۾ وڌ کڏ جي کوٽائي 0.69 µm پيدا ڪئي.جيتوڻيڪ اهو ننڍڙو آهي، اهو مشورو ڏئي ٿو ته 2707 HDSS MIC تي P. aeruginosa biofilms جي اثرات کان مڪمل طور تي محفوظ نه آهن.
Duplex stainless اسٽيل (DSS) وڏي پيماني تي مختلف صنعتن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي بهترين مشيني ملڪيت ۽ corrosion resistance1,2 جي ڀرپور ميلاپ جي ڪري.جڏهن ته، مقامي پِٽنگ اڃا به ٿي سگهي ٿي، جيڪا شايد هن اسٽيل 3، 4 جي سالميت کي متاثر ڪري سگهي ٿي.DSS مائڪروبيل سنکنرن جي خلاف محفوظ نه آهي (MIC) 5,6.جيتوڻيڪ ڊي ايس ايس جي ايپليڪيشن جي حد تمام وسيع آهي، اڃا به ماحول موجود آهن جتي DSS جي سنکنرن جي مزاحمت ڊگهي مدت جي استعمال لاء ڪافي ناهي.هن جو مطلب آهي ته اعلي corrosion مزاحمت سان وڌيڪ قيمتي مواد جي ضرورت آهي.Jeon et al.7 معلوم ٿيو ته سپر ڊپلڪس اسٽينلیس سٹیل (SDSS) ۾ به سنکنرن جي مزاحمت جي لحاظ کان ڪي حدون آهن.تنهن ڪري، ڪجهه ايپليڪيشنن ۾ اعلي سنکنرن جي مزاحمت سان سپر ڊپلڪس اسٽينلیس اسٽيل (HDSS) جي ضرورت آهي.انهي جي نتيجي ۾ انتهائي مصري HDSS جي ترقي ڪئي وئي.
DSS جي corrosion resistance α-phase to γ-fase جي تناسب سان طئي ڪئي ويندي آهي ۽ ثانوي مرحلن 8,9,10 جي ڀرسان Cr, Mo ۽ W ۾ ختم ٿيل علائقن.HDSS ۾ Cr، Mo ۽ N11 جو اعليٰ مواد شامل آهي، جيڪو ان کي شاندار سنکنرن جي مزاحمت ۽ اعليٰ قدر (45-50) برابر پِٽنگ مزاحمتي قدر (PREN) ڏئي ٿو، جنهن جي وضاحت wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo. + 0, 5 wt % W) + 16 wt %.N12.ان جي بهترين سنکنرن جي مزاحمت جو دارومدار متوازن ساخت تي آهي جنهن ۾ لڳ ڀڳ 50% فيريٽڪ (α) ۽ 50% austenitic (γ) مرحلن شامل آهن.HDSS بهتر ڪيو آهي ميڪانياتي ملڪيت ۽ اعلي ڪلورين مزاحمت روايتي DSS13 جي مقابلي ۾.ڪيميائي corrosion جي خاصيتون.بهتر سنکنرن جي مزاحمت وڌيڪ جارحتي کلورائڊ ماحول ۾ HDSS جي استعمال کي وڌايو جيئن سامونڊي ماحول.
MIC ڪيترن ئي صنعتن ۾ هڪ اهم مسئلو آهي، بشمول تيل ۽ گئس ۽ پاڻي جي فراهمي14.MIC سڀني سنکنرن جي نقصان جو 20٪ 15 لاء اڪائونٽ آهي.MIC هڪ بايو اليڪٽررو ڪيميڪل سنکنرن آهي جيڪو ڪيترن ئي ماحول ۾ ڏسي سگهجي ٿو16.ڌاتو جي مٿاڇري تي بايوفلم جي ٺهڻ اليڪٽرڪ ڪيميائي حالتن کي تبديل ڪري ٿي ۽ اهڙيء طرح سنکنرن جي عمل کي متاثر ڪري ٿو.اهو عام طور تي قبول ڪيو ويو آهي ته MIC corrosion biofilms14 جي ڪري آهي.Electrogenic microorganisms بقا لاءِ توانائي حاصل ڪرڻ لاءِ ڌاتن کي کائيندا آهن17.تازيون MIC اڀياس ڏيکاريا آهن ته EET (extracellular electron transfer) MIC لاءِ محدود عنصر آهي جيڪو اليڪٽرروجنڪ مائڪروجنزمن جي ڪري آهي.Zhang et al.18 ظاهر ڪيو ته اليڪٽران ثالث Desulfovibrio vulgaris sessile cells ۽ 304 stainless steel جي وچ ۾ اليڪٽران جي منتقلي کي تيز ڪن ٿا، نتيجي ۾ وڌيڪ شديد MIC حملو.Anning et al.19 ۽ Wenzlaff et al.20 ڏيکاريو ويو آهي ته corrosive sulfate-گهٽائڻ واري بيڪٽيريا (SRBs) جا بايوفلم سڌو سنئون دھات جي ذيلي ذخيري مان اليڪٽران جذب ڪري سگهن ٿا، نتيجي ۾ سخت پيٽنگ.
DSS کي ميڊيا ۾ MIC لاءِ حساس طور سڃاتو وڃي ٿو جنهن ۾ SRBs، لوهه کي گهٽائڻ وارا بيڪٽيريا (IRBs) وغيره. 21.اهي بيڪٽيريا بايوفيلم 22,23 جي تحت ڊي ايس ايس جي مٿاڇري تي لوڪلائيز پيٽنگ جو سبب بڻجن ٿا.DSS جي برعڪس، MIC HDSS24 بابت ٿورڙي ڄاڻ آهي.
Pseudomonas aeruginosa هڪ گرام ناڪاري، متحرڪ، راڊ جي شڪل وارو بيڪٽيريا آهي جيڪو فطرت ۾ وڏي پيماني تي ورهايل آهي25.Pseudomonas aeruginosa سامونڊي ماحول ۾ اسٽيل جي MIC لاءِ ذميوار مکيه مائڪروبيوٽا پڻ آهي26.Pseudomonas ذاتون سڌي طرح corrosion جي عمل ۾ ملوث آهن ۽ بايوفيلم ٺهڻ دوران پهرين نوآبادياتي طور تي سڃاتل آهن27.مهات وغيره.28 ۽ Yuan et al.29 ظاهر ڪيو ويو آهي ته Pseudomonas aeruginosa آبي ماحول ۾ نرم اسٽيل ۽ مصر جي سنکنرن جي شرح کي وڌائڻ جي ڪوشش ڪري ٿو.
هن ڪم جو بنيادي مقصد 2707 HDSS جي MIC پراپرٽيز جو مطالعو ڪرڻ آهي سمندري ايروبڪ بيڪٽيريا Pseudomonas aeruginosa جي ڪري اليڪٽرڪ ڪيميڪل طريقن، مٿاڇري جي تجزيي جي طريقن ۽ سنکنرن جي پيداوار جي تجزيي کي استعمال ڪندي.اليڪٽررو ڪيميڪل اڀياس جن ۾ اوپن سرڪٽ امڪاني (OCP)، لڪير پولرائزيشن مزاحمت (LPR)، electrochemical impedance spectroscopy (EIS) ۽ متحرڪ امڪاني پولرائزيشن MIC 2707 HDSS جي رويي جو مطالعو ڪرڻ لاءِ ڪيو ويو.توانائي منتشر اسپيڪٽروڪوپي (EDS) تجزيو ڪيو ويندو آهي ڪيميائي عناصر کي ڳولهڻ لاءِ خراب ٿيل سطحن تي.ان کان علاوه، سامونڊي ماحول جي اثر هيٺ آڪسائيڊ فلم جي پاسوائيشن جي استحڪام Pseudomonas aeruginosa تي مشتمل هئي ايڪس ري فوٽو اليڪٽران اسپيڪٽروڪوپي (XPS).کڏن جي کوٽائي هڪ ڪنفوڪل ليزر اسڪيننگ مائڪرو اسڪوپ (CLSM) تحت ماپي وئي.
جدول 1 ڏيکاري ٿو ڪيميائي ساخت 2707 HDSS.جدول 2 ڏيکاري ٿو ته 2707 HDSS وٽ 650 MPa جي پيداوار جي طاقت سان گڏ شاندار ميخانياتي خاصيتون آهن.انجير تي.1 ڏيکاري ٿو آپٽيڪل مائڪرو اسٽرڪچر جو حل گرمي علاج ٿيل 2707 HDSS.ثانوي مرحلن کان سواءِ آسٽينيٽڪ ۽ فيريٽڪ مرحلن جا ڊگھا بينڊ مائيڪر اسٽرڪچر ۾ ڏسي سگهجن ٿا جن ۾ لڳ ڀڳ 50٪ آسٽينيٽڪ ۽ 50٪ فيريٽڪ مرحلن شامل آهن.
انجير تي.2a 2707 HDSS لاءِ 2216E abiotic ميڊيم ۽ Pseudomonas aeruginosa broth لاءِ 37°C تي 14 ڏينهن لاءِ اوپن سرڪٽ جي صلاحيت (Eocp) بمقابله نمائش جو وقت ڏيکاري ٿو.اهو معلوم ٿيو ته Eocp ۾ سڀ کان وڌيڪ واضح تبديليون پهرين 24 ڪلاڪن دوران واقع ٿيون.ٻنهي صورتن ۾ Eocp قدر 16 ڪلاڪن ۾ -145 mV (بمقابلي SCE) تي پهچي ويا ۽ پوءِ تيزيءَ سان گهٽجي ويا -477 mV (بمقابلي SCE) ۽ -236 mV (بمقابلي SCE) غير حياتياتي نمونن لاءِ ۽ P. SCE) patina پنن، ترتيب سان.24 ڪلاڪن کان پوء، Pseudomonas aeruginosa 2707 HDSS جي Eocp قدر نسبتا مستحڪم رهي -228 mV (SCE جي مقابلي ۾)، جڏهن ته غير حياتياتي نموني لاء لاڳاپيل قدر تقريبا -442 mV (SCE جي مقابلي ۾) هئي.Pseudomonas aeruginosa جي موجودگي ۾ Eocp ڪافي گهٽ هئي.
2707 ايڇ ڊي ايس ايس جي اليڪٽرو ڪيميڪل ٽيسٽنگ 37 ڊگري سينٽي گريڊ تي ابيوٽيڪل ميڊيا ۽ سيوڊوموناس ايروگينوسا برٿ ۾:
(a) نمائش جي وقت سان Eocp ۾ تبديلي، (b) ڏينهن 14 تي پولرائزيشن وکر، (c) نمائش جي وقت سان آر پي ۾ تبديلي، (d) نمائش جي وقت سان ڪور ۾ تبديلي.
جدول 3 ڏيکاري ٿو 2707 HDSS نمونن جا اليڪٽررو ڪيميڪل سنکنرن جا پيرا ميٽرز جيڪي 14 ڏينهن جي عرصي دوران ابيٽڪ ۽ P. aeruginosa انڪوليٽ ٿيل ميڊيا جي سامهون آهن.انوڊڪ ۽ ڪيٿوڊڪ وکر جي tangential extrapolation کي چونڪ واري نقطي تائين corrosion current density (icorr)، corrosion potential (Ecorr) ۽ Tafel Slope (βα ۽ βc) معياري طريقن 30,31 مطابق طئي ڪرڻ جي اجازت ڏني.
جيئن تصوير 2b ۾ ڏيکاريل آهي، P. aeruginosa وکر جي مٿي واري شفٽ جي نتيجي ۾ ايڪو آر ۾ اضافو ٿيو ابيٽڪ وکر جي مقابلي ۾.نموني جي icorr قدر جنهن ۾ Pseudomonas aeruginosa، corrosion rate جي تناسب سان، وڌي وئي 0.328 µA cm-2، جيڪا غير حياتياتي نموني (0.087 µA cm-2) کان چار ڀيرا وڌيڪ آهي.
ايل پي آر سنکنرن جي غير تباهي واري ايڪسپريس تجزيي لاءِ هڪ کلاسک اليڪٽرروڪيميڪل طريقو آهي.اهو پڻ استعمال ڪيو ويو آهي MIC32 جي مطالعي لاء.انجير تي.2c نمائش جي وقت جي لحاظ سان پولرائزيشن مزاحمت (Rp) ۾ تبديلي ڏيکاري ٿو.هڪ اعلي آر پي قيمت جو مطلب آهي گهٽ سنکنرن.پهرين 24 ڪلاڪن اندر، Rp 2707 HDSS غير حياتياتي نمونن لاءِ 1955 kΩ cm2 تي ۽ Pseudomonas aeruginosa نمونن لاءِ 1429 kΩ cm2 تي پهچي ويو.شڪل 2c اهو پڻ ڏيکاري ٿو ته آر پي جي قيمت هڪ ڏينهن کان پوء تيزيء سان گهٽجي وئي ۽ پوء ايندڙ 13 ڏينهن ۾ نسبتا اڻڄاتل رهي.Pseudomonas aeruginosa ٽيسٽ نموني لاءِ Rp ويليو اٽڪل 40 kΩ cm2 آهي، جيڪو غير حياتياتي ٽيسٽ نموني لاءِ 450 kΩ cm2 قدر کان گهڻو گهٽ آهي.
icorr جو قدر يونيفارم corrosion جي شرح سان متناسب آهي.ان جي قيمت هيٺ ڏنل Stern-Giri مساوات مان اندازو لڳائي سگهجي ٿو:
Zoe et al جي مطابق.33 هن ڪم ۾ ٽفيل سلپ B کي 26 mV/dec جي عام قيمت طور ورتو ويو.انجير تي.2d ڏيکاري ٿو ته 2707 جي ابيٽڪ اسٽرين جو icorr نسبتا مستحڪم رهيو، جڏهن ته Pseudomonas aeruginosa band جو icorr پهرين 24 ڪلاڪن کان پوءِ وڏي جمپ سان مضبوطيءَ سان اڀريو.Pseudomonas aeruginosa ٽيسٽ نموني جي icorr قدر غير حياتياتي ڪنٽرول کان وڌيڪ شدت جو حڪم هو.اهو رجحان پولرائزيشن مزاحمت جي نتيجن سان مطابقت رکي ٿو.
EIS هڪ ٻيو غير تباهي وارو طريقو آهي جيڪو هڪ corrosion interface34 تي اليڪٽرڪ ڪيميائي رد عمل کي نمايان ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي.ابيوٽڪ ميڊيا جي سامهون آيل اسٽريپس جي امپيڊنس اسپيڪٽرا ۽ ڪيپيسيٽينس جي حسابن ۽ Pseudomonas aeruginosa جا حل، Rb پٽي جي مٿاڇري تي ٺهيل غير فعال/بايوفيلم جي مزاحمت آهي، Rct چارج جي منتقلي جي مزاحمت آهي، Cdl برقي ڊبل پرت آهي.) ۽ QCPE مسلسل مرحلو عنصر (سي پي اي) پيٽرولر.انهن پيٽرولن کي وڌيڪ تجزيو ڪيو ويو ڊيٽا جي مقابلي سان هڪ برابر برقي سرڪٽ (EEC) ماڊل سان.
انجير تي.3 ڏيکاري ٿو عام Nyquist پلاٽ (a ۽ b) ۽ Bode پلاٽ (a' and b') 2707 HDSS نموني جا ابيٽڪ ميڊيا ۽ Pseudomonas aeruginosa broth ۾ مختلف انڪيوبيشن وقتن تي.Pseudomonas aeruginosa جي موجودگي ۾، Nyquist لوپ جو قطر گھٽجي ٿو.بوڊ پلاٽ (Fig. 3b') مجموعي رڪاوٽ ۾ اضافو ڏيکاري ٿو.آرام واري وقت جي مسلسل بابت معلومات فيز ميڪسيما مان حاصل ڪري سگهجي ٿي.انجير تي.4 ڏيکاري ٿو جسماني جوڙجڪ ۽ لاڳاپيل EEC هڪ واحد پرت (a) ۽ ٻه-پرت (b) جي بنياد تي.CPE EEC ماڊل ۾ متعارف ڪرايو ويو آهي.ان جي داخلا ۽ رڪاوٽ هن ريت بيان ڪئي وئي آهي:
ٻه جسماني ماڊل ۽ 2707 HDSS ڪوپن امڪاني اسپيڪٽرم کي فٽ ڪرڻ لاءِ برابر برابر سرڪٽ:
جتي Y0 سي پي اي جي شدت آهي، j تصوراتي نمبر آهي يا (−1)1/2، ω ڪوئلي فریکوئنسي آهي، ۽ n سي پي اي پاور فيڪٽر آهي هڪ 35 کان گهٽ.چارج جي منتقلي جي مزاحمت جو ڦيرو (يعني 1/Rct) سنکنرن جي شرح سان ملندو آهي.گھٽ Rct قدر جو مطلب آھي ھڪڙو اعلي سنکنرن جي شرح 27.انڪيوبيشن جي 14 ڏينهن کان پوءِ، Pseudomonas aeruginosa جي ٽيسٽ نموني جو Rct 32 kΩ cm2 تي پهچي ويو، جيڪو غير حياتياتي ٽيسٽ نموني جي 489 kΩ cm2 کان تمام گهٽ آهي (ٽيبل 4).
تصوير ۾ CLSM تصويرون ۽ SEM تصويرون.5 واضح طور تي ڏيکاريو ته HDSS نموني 2707 جي مٿاڇري تي بايوفيلم ڪوريج 7 ڏينهن کان پوء تمام گھڻي هئي.بهرحال، 14 ڏينهن کان پوء، بايو فلم جي کوٽ گهٽ ٿي وئي ۽ ڪجهه مئل سيل ظاهر ٿي ويا.جدول 5 ڏيکاري ٿو 2707 HDSS نموني جي بايوفلم ٿلهي 7 ۽ 14 ڏينهن کان پوءِ Pseudomonas aeruginosa جي نمائش.وڌ ۾ وڌ بايوفلم ٿلهي 23.4 µm کان 7 ڏينهن بعد 18.9 µm تائين 14 ڏينهن کان پوءِ تبديل ٿي وئي.سراسري بايوفيلم ٿلهي پڻ هن رجحان جي تصديق ڪئي.اهو 7 ڏينهن کان پوءِ 22.2 ± 0.7 μm کان گهٽجي 17.8 ± 1.0 μm تائين 14 ڏينهن کان پوءِ.
(a) 3-D CLSM تصوير 7 ڏينهن تي، (b) 3-D CLSM تصوير 14 ڏينهن تي، (c) SEM تصوير 7 ڏينهن تي، ۽ (d) SEM تصوير 14 ڏينهن تي.
EMF پڌرو ڪيو ڪيميائي عنصرن ۾ بايوفيلم ۽ سنکنرن جي شين جي نمونن تي 14 ڏينهن تائين Pseudomonas aeruginosa جي سامهون.انجير تي.شڪل 6 ڏيکاري ٿو ته بايوفلم ۽ سنکنرن جي شين ۾ C، N، O، P جو مواد خالص ڌاتو جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻو آهي، ڇاڪاڻ ته اهي عناصر بايوفيلم ۽ ان جي ميٽابولائٽس سان لاڳاپيل آهن.Microorganisms کي صرف Cr ۽ Fe جي مقدار جي نشاندهي ڪرڻ جي ضرورت آهي.بائيوفلم ۾ Cr ۽ Fe جي اعليٰ مواد ۽ نموني جي مٿاڇري تي سنکنرن جي شين جو اشارو آهي ته ڌاتو ميٽرڪس ۾ عناصر جي نقصان جي نتيجي ۾ سنکنرن جي نتيجي ۾.
14 ڏينهن کان پوء، P. aeruginosa سان گڏ ۽ ان کان سواء، وچولي 2216E ۾ ڏٺو ويو.انڪيوبيشن کان اڳ، نموني جي مٿاڇري صاف ۽ عيب کان سواء هئي (Fig. 7a).بائيوفلم ۽ سنکنرن جي شين جي انڪيوبيشن ۽ هٽائڻ کان پوءِ، نموني جي مٿاڇري تي سڀ کان وڌيڪ گہرا کڏا CLSM استعمال ڪندي جانچيا ويا، جيئن تصوير 7b ۽ c ۾ ڏيکاريل آهي.غير حياتياتي ڪنٽرول جي مٿاڇري تي ڪا به واضح پٽي نه ملي هئي (وڌ کان وڌ کڏ جي کوٽائي 0.02 µm).Pseudomonas aeruginosa جي ڪري وڌ ۾ وڌ کڏ جي کوٽائي 7 ڏينهن کان پوءِ 0.52 µm ۽ 14 ڏينهن کان پوءِ 0.69 µm هئي، 3 نمونن مان سراسري وڌ ۾ وڌ کڏ جي کوٽائي جي بنياد تي (هر نموني لاءِ 10 وڌ ۾ وڌ کڏ جي کوٽائي کي چونڊيو ويو) ۽ 0. 42 ± 0.12 µm تائين پهچي ويو. .۽ 0.52 ± 0.15 µm، ترتيب سان (ٽيبل 5).اهي dimple کوٽائي قدر ننڍا پر اهم آهن.
(a) نمائش کان اڳ؛(b) 14 ڏينهن هڪ ابيٽڪ ماحول ۾؛(c) P. aeruginosa broth ۾ 14 ڏينهن.
انجير تي.جدول 8 مختلف نمونن جي سطحن جي XPS اسپيڪٽرا کي ڏيکاري ٿو، ۽ ھر مٿاڇري لاءِ ڪيل ڪيميا جو تجزيو جدول 6 ۾ ڪيو ويو آھي. جدول 6 ۾، پي ايروگينوسا (نمو A ۽ B) جي موجودگيءَ ۾ Fe ۽ Cr جا ايٽمي فيصد تمام گھٽ ھئا. ) جي ڀيٽ ۾ غير حياتياتي ڪنٽرول پٽي ۾.(نموني سي ۽ ڊي).Pseudomonas aeruginosa جي نموني لاءِ، Cr 2p ڪور ليول اسپيڪٽرل وکر کي 574.4، 576.6، 578.3 ۽ 586.8 eV جي بائنڊنگ انرجيز (BE) سان گڏ چار چوٽي حصن تي لڳايو ويو، جن کي Cr، CrOH، CrO3O3 ۽ CrO3O3 کي مقرر ڪيو ويو. 3، ترتيب سان (تصوير 9a ۽ ب).غير حياتياتي نمونن لاءِ، تصوير ۾ بنيادي سطح Cr 2p جو اسپيڪٽرا.9c ۽ d تي مشتمل آهن ٻه مکيه چوٽيون Cr (BE 573.80 eV) ۽ Cr2O3 (BE 575.90 eV)، ترتيب سان.Abiotic ڪوپن ۽ P. aeruginosa ڪوپن جي وچ ۾ سڀ کان وڌيڪ نمايان فرق Cr6+ جي موجودگي ۽ Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) جو نسبتاً وڏو حصو بائيوفلم تحت هو.
2707 HDSS نموني جو وسيع مٿاڇرو XPS اسپيڪٽرا ٻن ميڊيا ۾ 7 ۽ 14 ڏينهن لاءِ، ترتيب سان.
(a) 7 ڏينهن P. aeruginosa exposure، (b) 14 ڏينهن P. aeruginosa exposure، (c) 7 ڏينهن abiotic exposure، (d) 14 ڏينهن abiotic exposure.
HDSS اڪثر ماحول ۾ سنکنرن جي مزاحمت جي اعلي سطح ڏيکاري ٿو.Kim et al.2 ٻڌايو ويو آهي ته HDSS UNS S32707 کي 45 کان وڌيڪ PREN سان انتهائي ڊاپڊ ڊي ايس ايس جي سڃاڻپ ڪئي وئي هئي. هن ڪم ۾ HDSS نموني 2707 جي PREN قيمت 49 هئي. اهو اعلي Cr مواد ۽ Mo ۽ اعلي سطح جي سبب آهي. ني، جيڪي تيزابي ماحول ۽ ماحول ۾ ڪلورائڊ جي اعلي مواد سان مفيد آهن.ان کان علاوه، چڱي طرح متوازن ساخت ۽ خرابي کان آزاد مائڪرو ساختماني استحڪام ۽ سنکنرن جي مزاحمت مهيا ڪن ٿا.شاندار ڪيميائي مزاحمت جي باوجود، هن ڪم ۾ تجرباتي ڊيٽا ڏيکاري ٿو ته 2707 HDSS Pseudomonas aeruginosa biofilm MICs لاء مڪمل طور تي مدافعتي نه آهي.
اليڪٽررو ڪيميڪل نتيجن مان ظاهر ٿيو ته Pseudomonas aeruginosa broth ۾ 2707 HDSS جي سنکنرن جي شرح 14 ڏينهن کان پوءِ غير حياتياتي ماحول جي مقابلي ۾ وڏي وڌي وئي.شڪل 2a ۾، Eocp ۾ گھٽتائي ڏسڻ ۾ آئي، ٻئي ابيٽڪ وچولي ۽ P. aeruginosa broth ۾ پهرين 24 ڪلاڪن دوران.ان کان پوء، بايوفيلم مڪمل طور تي نموني جي سطح کي ڍڪيندو آهي ۽ Eocp نسبتا مستحڪم ٿي ويندو آهي.بهرحال، بايوٽڪ Eocp ليول ابيٽڪ Eocp جي سطح کان گهڻو مٿي هو.يقين ڪرڻ جا سبب آهن ته هي فرق P. aeruginosa biofilms جي ٺهڻ سان لاڳاپيل آهي.انجير تي.2g، 2707 HDSS جو icorr قدر Pseudomonas aeruginosa جي موجودگي ۾ 0.627 µA cm-2 تي پهچي ويو، جيڪو غير حياتياتي ڪنٽرول (0.063 µA cm-2) کان وڌيڪ شدت جو حڪم آهي، جيڪو Rct سان مطابقت رکي ٿو. EIS پاران ماپيل قدر.پهرئين ڪجهه ڏينهن دوران، P. aeruginosa broth ۾ P. aeruginosa سيلز ۽ biofilm ٺهڻ جي ڪري رڪاوٽ جي قدر وڌي وئي.بهرحال، رڪاوٽ گھٽجي ٿي جڏهن بايوفيلم مڪمل طور تي نموني جي سطح کي ڍڪيندو آهي.حفاظتي پرت تي حملو ڪيو ويو آهي بنيادي طور تي بايوفيلم ۽ بايوفيلم ميٽابولائٽس جي ٺهڻ جي ڪري.تنهن ڪري، سنکنرن جي مزاحمت وقت سان گهٽجي ٿي، ۽ Pseudomonas aeruginosa جا ذخيرا مقامي corrosion جو سبب بڻجن ٿا.Abiotic ماحول ۾ رجحان مختلف آهن.غير حياتياتي ڪنٽرول جي سنکنرن جي مزاحمت Pseudomonas aeruginosa broth کي ظاهر ڪيل نموني جي لاڳاپيل قيمت کان تمام گهڻي هئي.ان کان علاوه، ابيٽڪ نموني لاءِ، Rct 2707 HDSS قدر 14 ڏينهن تي 489 kΩ cm2 تي پهچي ويو، جيڪو Pseudomonas aeruginosa (32 kΩ cm2) جي موجودگيءَ ۾ 15 ڀيرا وڌيڪ آهي.اهڙيء طرح، 2707 HDSS هڪ جراثيم واري ماحول ۾ بهترين سنکنرن جي مزاحمت آهي، پر Pseudomonas aeruginosa biofilm پاران MIC حملي کان محفوظ ناهي.
اهي نتيجا انجير ۾ پولرائزيشن وکر مان پڻ ڏسي سگهجن ٿا.2b.انوڊڪ برانچنگ Pseudomonas aeruginosa biofilm ٺهڻ ۽ ڌاتو آڪسائيڊريشن جي رد عمل سان لاڳاپيل آهي.ساڳئي وقت، ڪيٿوڊڪ ردعمل آڪسيجن جي گھٽتائي آهي.P. aeruginosa جي موجودگي خاص طور تي corrosion current density ۾ اضافو ڪيو، جيڪو Abiotic ڪنٽرول کان وڌيڪ مقدار جي ترتيب بابت هو.اهو ظاهر ڪيو ويو آهي ته Pseudomonas aeruginosa biofilm 2707 HDSS جي مقامي سنکنرن کي وڌايو.Yuan et al.29 ڏٺائين ته 70/30 Cu-Ni مصر جي corrosion موجوده کثافت Pseudomonas aeruginosa biofilm پاران وڌي وئي هئي.اهو ٿي سگهي ٿو آڪسيجن جي گھٽتائي جي بايو ڪيٽيليسس جي ڪري Pseudomonas aeruginosa biofilm.اهو مشاهدو شايد هن ڪم ۾ MIC 2707 HDSS جي وضاحت ڪري سگهي ٿي.ايروبڪ بايوفيلم پڻ انهن جي هيٺان آڪسيجن جي مواد کي گهٽائي سگهن ٿا.اهڙيء طرح، آڪسيجن سان ڌاتو جي مٿاڇري کي ٻيهر ڏيڻ کان انڪار هن ڪم ۾ MIC ۾ حصو وٺندڙ عنصر ٿي سگهي ٿو.
Dickinson et al.38 تجويز ڪيو ته ڪيميائي ۽ اليڪٽرڪ ڪيميائي رد عمل جي شرح سڌو سنئون نموني جي سطح سان ڳنڍيل بيڪرياريا جي ميٽابولڪ سرگرمي تي ۽ سنکنرن جي شين جي فطرت تي منحصر آهي.جيئن ته شڪل 5 ۽ جدول 5 ۾ ڏيکاريل آهي، سيلز جو تعداد ۽ بايوفيلم ٿلهي 14 ڏينهن کان پوء گهٽجي ويو.اهو معقول طور تي حقيقت جي وضاحت ڪري سگهجي ٿو ته 14 ڏينهن کان پوء 2707 HDSS مٿاڇري تي اڪثر لنگر ٿيل سيلز 2216E وچولي ۾ غذائيت جي گھٽتائي جي ڪري مري ويا يا 2707 HDSS ميٽرڪس مان زهر واري ڌاتو آئن جي ڇڏڻ جي ڪري.هي بيچ تجربن جي هڪ حد آهي.
هن ڪم ۾، هڪ Pseudomonas aeruginosa biofilm 2707 HDSS (Fig. 6) جي مٿاڇري تي biofilm جي تحت Cr ۽ Fe جي مقامي گهٽتائي کي وڌايو.ٽيبل 6 ۾، نموني سي جي مقابلي ۾ نموني ڊي ۾ Fe ۽ Cr گھٽجي ويو، ظاهر ڪري ٿو ته Fe ۽ Cr جي تحليل سبب P. aeruginosa biofilm جي پهرين 7 ڏينهن کان پوء برقرار رکيو ويو.2216E ماحول کي استعمال ڪيو ويندو آهي سامونڊي ماحول کي تخليق ڪرڻ لاء.ان ۾ 17700 ppm Cl- شامل آهي، جيڪو قدرتي سمنڊ جي پاڻيءَ ۾ موجود مواد جي مقابلي ۾ آهي.17700 ppm Cl- جي موجودگي 7-ڏينهن ۽ 14-ڏينهن غير حياتياتي نمونن ۾ Cr ۾ گهٽتائي جو بنيادي سبب هو XPS پاران تجزيو ڪيو ويو.Pseudomonas aeruginosa جي امتحان واري نموني جي مقابلي ۾، Abiotic ٽيسٽ نموني ۾ Cr جي تحليل تمام گهٽ آهي ڇاڪاڻ ته 2707 HDSS جي مضبوط مزاحمت جي ڪري ڪلورين جي ابيٽڪ ماحول ۾.انجير تي.9 ڏيکاري ٿو Cr6+ جي موجودگي کي غير فعال فلم ۾.اهو ٿي سگهي ٿو Cr کي اسٽيل جي مٿاڇري تان هٽائڻ سان P. aeruginosa biofilms، جيئن تجويز ڪيل چن ۽ Clayton39.
بيڪٽيريا جي واڌ جي ڪري، انڪوبيشن کان اڳ ۽ بعد ۾ وچولي جي پي ايڇ جي قيمت 7.4 ۽ 8.2 هئا.اهڙيء طرح، نامياتي تيزاب جي corrosion P. aeruginosa biofilms تحت هن ڪم ۾ حصو وٺڻ ممڪن نه آهي ڇاڪاڻ ته بلڪ وچولي ۾ نسبتا وڌيڪ pH جي ڪري.غير حياتياتي ڪنٽرول وچولي جي پي ايڇ خاص طور تي تبديل نه ڪيو (ابتدائي 7.4 کان فائنل 7.5 تائين) 14 ڏينهن جي امتحان واري عرصي دوران.انوکولم وچولي ۾ پي ايڇ ۾ اضافو انڪيوبيشن کان پوءِ Pseudomonas aeruginosa جي ميٽابولڪ سرگرمي سان لاڳاپيل هو، ۽ پي ايڇ تي ساڳيو اثر ٽيسٽ پٽي جي غير موجودگي ۾ مليو.
جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.7، Pseudomonas aeruginosa biofilm جي ڪري وڌ ۾ وڌ کڏ جي کوٽائي 0.69 µm هئي، جيڪا ابيٽڪ وچولي (0.02 µm) جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻي آهي.هي مٿي ڏنل برقي ڪيميڪل ڊيٽا سان متفق آهي.ساڳئي حالتن هيٺ، 0.69 µm جي کوٽائي 2205 DSS40 لاءِ بيان ڪيل 9.5 µm قدر کان ڏهه ڀيرا وڌيڪ آهي.اهي ڊيٽا ڏيکاري ٿو ته 2707 HDSS 2205 DSS جي ڀيٽ ۾ MICs کي بهتر مزاحمت ڏيکاري ٿو.اها تعجب جي ڳالهه ناهي ڇو ته 2707 HDSS وٽ اعليٰ Cr ليول آهي، جيڪا گهڻي وقت گذرڻ جي اجازت ڏئي ٿي، Pseudomonas aeruginosa کي ختم ڪرڻ وڌيڪ ڏکيو بڻائي ٿي، ۽ عمل کي شروع ڪري ٿو بغير نقصانڪار ثانوي ورهاڱي جي Pitting41.
نتيجي ۾، MIC pitting ملي وئي 2707 HDSS سطحن تي Pseudomonas aeruginosa broth ۾، جڏهن ته pitting abiotic ميڊيا ۾ ناگزير هئي.اهو ڪم ڏيکاري ٿو ته 2707 HDSS 2205 DSS جي ڀيٽ ۾ MIC کي بهتر مزاحمت آهي، پر Pseudomonas aeruginosa biofilm جي ڪري اهو مڪمل طور تي MIC کان محفوظ ناهي.اهي نتيجا مناسب اسٽينلیس اسٽيل جي چونڊ ۾ مدد ڪن ٿا ۽ سامونڊي ماحول لاءِ زندگي جي توقع.
2707 HDSS نمونا اسڪول آف ميٽالورجي، شمال مشرقي يونيورسٽي (NEU)، شينيانگ، چين پاران مهيا ڪيا ويا.2707 HDSS جي بنيادي جوڙجڪ جدول 1 ۾ ڏيکاريل آھي، جنھن جو تجزيو ڪيو ويو مواد جي تجزيي ۽ ٽيسٽنگ ڊپارٽمينٽ آف شمال مشرقي يونيورسٽي.سڀني نموني کي 1180 ° C تي 1 ڪلاڪ لاء مضبوط حل لاء علاج ڪيو ويو.سنکنرن جي جاچ کان اڳ، 2707 HDSS ڪوئن اسٽيل کي 1 cm2 جي بي نقاب مٿاڇري واري علائقي سان 2000 گرٽ تائين سلڪون ڪاربائيڊ سينڊ پيپر سان پالش ڪيو ويو ۽ پوءِ 0.05 µm Al2O3 پاؤڊر سلري سان پالش ڪيو ويو.پاسن ۽ تري ۾ غير محفوظ رنگ سان محفوظ آهن.سڪي وڃڻ کان پوءِ، نمونن کي جراثيم کان پاڪ پاڻي سان ڌوئي ويو ۽ 75٪ (v/v) ايٿانول سان 0.5 ڪلاڪ لاءِ جراثيم ڪش ڪيو ويو.انهن کي پوءِ استعمال ڪرڻ کان پهريان 0.5 ڪلاڪ لاءِ الٽراوائلٽ (UV) جي روشني هيٺ هوا ۾ خشڪ ڪيو ويو.
سامونڊي دٻاءُ Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 خريد ڪيو ويو Xiamen Marine Culture Collection (MCCC)، چين کان.Marine 2216E liquid medium (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, China) استعمال ڪيو ويو Cseudomonas aeruginosa کي ڪلچر ڪرڻ لاءِ 250 ml فلاسڪس ۽ 500 ml اليڪٽررو ڪيميڪل گلاس سيلز کي ايروبڪ حالتن هيٺ 37 ° C تي.وچولي تي مشتمل آهي (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, 0.08, 0.08, 0.034 SrCl2, 0.08, 0.02, Sr.02, Sr.02, Sr.020 Sr.BO 3، 0.008، 0.008 Na4F0H20PO.1.0 خمير ڪڍڻ ۽ 0.1 لوھ سيٽريٽ.121 ° C تي آٽو ڪليو 20 منٽن لاءِ انوڪيوليشن کان اڳ.400x ميگنيفڪيشن تي هيموڪيٽو ميٽر استعمال ڪندي هڪ هلڪي خوردبيني جي هيٺان سسيل ۽ پلاڪٽنڪ سيلز کي ڳڻيو ويو.پلانڪٽونڪ P. aeruginosa سيلز جي شروعاتي ڪنسنٽريشن انوڪيوليشن کان پوءِ لڳ ڀڳ 106 سيلز/ايم ايل هئي.
اليڪٽررو ڪيميڪل ٽيسٽ هڪ کلاسک ٽي اليڪٽرروڊ شيشي جي سيل ۾ 500 ملي ميٽر جي وچولي مقدار سان ڪيا ويا.هڪ پلاٽينم شيٽ ۽ هڪ سنتر ٿيل ڪيلوميل اليڪٽرروڊ (SCE) ري ايڪٽر سان ڳنڍيا ويا هڪ لگين ڪيپيلري ذريعي هڪ لوڻ واري پل سان ڀريل ۽ ڪم ڪيو ويو ڪائونٽر ۽ ريفرنس اليڪٽرروڊس، ترتيب سان.ڪم ڪندڙ اليڪٽرروڊ ٺاھڻ لاءِ، ھر نموني سان ربر جي ڪوٽيڊ ٽامي جي تار کي ڳنڍيو ويو ۽ epoxy سان ليپ ڪيو ويو، ڪم ڪندڙ اليڪٽرروڊ لاءِ ھڪڙي پاسي مٿاڇري واري علائقي جو اٽڪل 1 cm2 ڇڏي ويو.برقي ڪيميائي ماپن دوران، نمونا 2216E وچولي ۾ رکيا ويا ۽ پاڻيء جي غسل ۾ مسلسل انڪيوبيشن جي درجه حرارت (37 ° C) تي رکيا ويا.OCP، LPR، EIS ۽ امڪاني متحرڪ پولارائيزيشن ڊيٽا کي ماپ ڪيو ويو آٽو ليب پوٽينيوسٽٽٽ (Reference 600TM، Gamry Instruments, Inc., USA).LPR ٽيسٽ -5 ۽ 5 mV رينج ۾ 0.125 mV s-1 جي اسڪين جي شرح تي رڪارڊ ڪيا ويا ۽ Eocp 1 Hz جي نموني جي شرح سان.EIS مستحڪم رياست Eocp تي 5 mV جي لاڳو ٿيل وولٽيج کي 0.01 کان 10,000 Hz جي فريڪوئنسي رينج تي sinusoid سان گڏ ڪيو ويو.امڪاني ڇڪڻ کان اڳ، اليڪٽروڊز کليل سرڪٽ موڊ ۾ هئا جيستائين 42 جي مستحڪم آزاد سنکنرن جي صلاحيت پهچي وئي.سان.هر ٽيسٽ کي ٽي ڀيرا بار بار ڪيو ويو ۽ بغير Pseudomonas aeruginosa سان.
ميٽيلوگرافڪ تجزيي لاءِ نمونن کي مشيني طور تي 2000 گرٽ ويٽ سي سي پيپر سان پالش ڪيو ويو ۽ پوءِ 0.05 µm Al2O3 پاؤڊر سلري سان پولش ڪيو ويو نظرياتي مشاهدي لاءِ.Metallographic تجزيو هڪ نظريي خوردبيني استعمال ڪندي ڪيو ويو.نموني کي 10 wt٪ پوٽاشيم هائيڊروڪسائيڊ حل 43 سان گڏ ڪيو ويو.
انڪيوبيشن کان پوءِ، فاسفيٽ بفرڊ سلائن (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) سان 3 ڀيرا ڌويو ۽ پوءِ بائيو فلم کي ٺيڪ ڪرڻ لاءِ 10 ڪلاڪن لاءِ 2.5% (v/v) گلوٽارالڊيهائيڊ سان ملايو.بعد ۾ ڊيهائيڊريشن ايٿانول سان هڪ قدم واري سيريز ۾ (50٪، 60٪، 70٪، 80٪، 90٪، 95٪ ۽ 100٪ حجم جي لحاظ کان) هوا جي خشڪ ٿيڻ کان اڳ.آخرڪار، هڪ سون جي فلم نموني جي مٿاڇري تي اڇلائي وئي هئي SEM44 مشاهدي لاء چالکائي مهيا ڪرڻ لاء.SEM تصويرون هر نموني جي مٿاڇري تي سڀ کان وڌيڪ قائم ڪيل P. aeruginosa سيلز سان جڳهه تي مرکوز آهن.EMF تجزيو ڪيو ويو ته ڪيميائي عناصر کي ڳولڻ لاء.کڏ جي کوٽائي کي ماپڻ لاءِ، هڪ Zeiss confocal laser scaning microscope (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Germany) استعمال ڪيو ويو.بايوفلم جي هيٺان corrosion pits جو مشاهدو ڪرڻ لاءِ، ٽيسٽ جو نمونو پهريون ڀيرو چائنيز نيشنل معيار (CNS) GB/T4334.4-2000 جي مطابق صاف ڪيو ويو ته جيئن corrosion Products ۽ biofilm کي ٽيسٽ نموني جي مٿاڇري تان هٽايو وڃي.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 Surface Analysis System, Thermo VG, USA) هڪ مونوڪروميٽڪ ايڪس-ري ماخذ استعمال ڪندي تجزيو (Al Kα لائن 1500 eV جي توانائي سان ۽ 150 W جي طاقت سان) پابند توانائي جي وسيع رينج ۾ -1350 eV جي معياري حالتن هيٺ 0.50 eV پاس توانائي ۽ 0.2 eV اسٽيپ سائيز استعمال ڪندي اعليٰ ريزوليوشن اسپيڪٽرا رڪارڊ ڪريو.
انب ٿيل نموني کي هٽايو ۽ ان کي 15 s45 لاء PBS (pH 7.4 ± 0.2) سان آسانيء سان ڌوء.نموني تي بايوفيلم جي بيڪٽيريا جي قابليت کي ڏسڻ لاء، بايوفلم کي LIVE / DEAD BacLight بيڪٽيريل وائبلٽي کٽ (Invitrogen، Eugene، OR، USA) استعمال ڪندي داغ ڪيو ويو.ڪٽ ۾ ٻه فلورسنٽ رنگ شامل آهن: SYTO-9 گرين فلورسنٽ ڊائي ۽ پروپيڊيم آئيوڊائڊ (PI) ڳاڙهي فلورسنٽ رنگ.CLSM ۾، فلورسنٽ سائي ۽ ڳاڙهي نقطا جيئرو ۽ مئل سيلز جي نمائندگي ڪن ٿا، ترتيب سان.داغ لڳائڻ لاءِ، 1 ml 3 µl SYTO-9 ۽ 3 µl PI محلول تي مشتمل مرکب کي 20 منٽن لاءِ اونداهي ۾ ڪمري جي گرمي پد (23°C) تي لڳايو.ان کان پوءِ، داغ جا نمونا ٻن موج جي ڊيگهه تي ڏٺا ويا (488 nm زنده خاني لاءِ ۽ 559 nm مئل سيلز لاءِ) Nikon CLSM اپريٽس (C2 Plus، Nikon، Japan) استعمال ڪندي.3-D اسڪيننگ موڊ ۾ بايو فلم جي ٿلهي کي ماپ ڪريو.
هن مضمون جو حوالو ڪيئن ڏيو: Li, H. et al.2707 سپر ڊپلڪس اسٽينلیس سٹیل جي مائڪروبيل سنکنرن تي Pseudomonas aeruginosa سمندري بايوفيلم جو اثر.سائنس.هائوس 6، 20190؛doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 duplex stainless steel جو Cloride solutions in thiosulfate جي موجودگيءَ ۾ اسٽريس corrosion cracking.زنگ.سائنس.80، 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS and Park, YS Effect of solution heat treatment and nitrogen in shielding gas on the pitting corrosion resistance of super duplex stainless steel welds.زنگ.سائنس.53، 1939-1947 (2011).
شي، ايڪس، اوچي، آر.، گيزر، ايم ۽ ليونڊوسڪي، Z. 316L اسٽينلیس سٹیل ۾ مائڪروبيل ۽ اليڪٽررو ڪيميڪل پِٽنگ جو هڪ ڪيميائي تقابلي مطالعو.زنگ.سائنس.45، 2577-2595 (2003).
Luo H., Dong KF, Li HG ۽ Xiao K. 2205 duplex stainless اسٽيل جي اليڪٽررو ڪيميڪل رويي ۾ الڪائن حلن ۾ مختلف pH قدرن تي ڪلورائڊ جي موجودگي ۾.اليڪٽرانڪ ڪيمسٽري.جرنل.64، 211-220 (2012).
پوسٽ ٽائيم: جنوري-09-2023