The authors had no funding provided for this study.

1. Costruzione del supporto del campione <ol><li> Costruire il supporto del campione distanziatori in acciaio inossidabile e una vite in acciaio inossidabile M3 filettato, tenuti in posizione con un dado esagonale M3. </li><li> Rimuovere la testa della vite filettata con una pinza e lucidare il segmento tagliato a mantenere il modello thread. </li><li> Quando tutti i singoli componenti sono pronti, assemblare i portaelettrodi. Ogni portaelettrodo contiene tre distanziali unite da viti M3 risultanti in un manico 11,5 centimetri. Posizionare i dadi esagonali allo svincolo della vite e distanziali per bloccare la connessione. </li><li> Saldare (60/40% Sn / Pb) un coccodrillo denti sulla vite all&#39;estremità dell&#39;asta. Ciò garantirà una presa stabile per fissare successivamente l&#39;elettrodo durante l&#39;analisi. </li><li> Una volta che i titolari degli elettrodi vengono assemblati, applicare più mani di vernice sosta (sigillante elettrica) per evitare che le aste in acciaio inox da corrosione, mentre immerso nella camera di corrosione. <ol><li> Mettere tutti portaelettrodi con i campioni collegati al coccodrillo in una cappa aspirante prima del rivestimento. Posizionare una siringa da 20 ml nella cappa. Utilizzare la siringa per raccogliere la lacca sosta. </li><li> Accendere la cappa e versare la lacca sosta in un piccolo barattolo di vetro. Estrarre 10 ml di lacca sosta nella siringa e ricoprire la superficie dei portaelettrodi. Assicurarsi di non coprire il campione di prova, che sta per essere analizzato per la corrosione. </li><li> Cappotto metà di ogni supporto di elettrodo e posto nella cappa prima di applicare l&#39;altra metà. Questo vi aiuterà a ottenere un cappotto completo ben sigillata senza danneggiare le zone da rivestire. Assicurarsi che durante la fase di asciugatura, le regioni appena rivestite non toccare altre superfici, in modo da rovinare il cappotto applicato. </li><li> Posizionare i portaelettrodi in una posizione elevata durante l&#39;asciugatura senza contatto per tutte le superfici. Coat gli elettrodi rapidamente a causa del rapido solidificazione della lacca sosta.Questo completa il primo strato. </li><li> Una volta asciutto, ripetere il processo per ottenere 3 mani lungo tutta l&#39;area. </li></ol></li><li> Prima di iniziare la corsa alla corrosione, lasciare i titolari ad asciugare per 24 ore dopo il completamento della mano finale. Tutti i processi di rivestimento avvengono a temperatura ambiente, non sono necessarie fasi di riscaldamento o raffreddamento, anche se possono accelerare / decelerare il processo di polimerizzazione. </li><li> Effettuare una gabbia di Faraday <ol><li> Costruire una gabbia di Faraday stendendo due contenitori di plastica della stessa dimensione con 4 strati di foglio di alluminio per coprire tutti i lati. </li><li> Tagliare due piccoli fori fuori al bordo del contenitore di plastica superiore per permettere la connessione elettrodo al potenziostato e l&#39;azoto nel serbatoio di azoto di passare attraverso. Un disegno scissione della gabbia di Faraday permette al componente superiore da rimuovere al termine di una corsa senza dover sostituire la sezione alloggiamento inferiore del serbatoio. </li><li> Montare il compartimento esterno (camera dell&#39;acqua) nella gabbia di Faraday. leavall&#39;e seconda metà di lato e posto in cima al vano inferiore solo quando la nave corrosione è stato sigillato (in seguito nella procedura). </li></ol></li></ol> 2. Pulizia del Vetro <ol><li> Pulire il vaso di corrosione (700 ml vaso cilindrico) prima di ogni corsa alla corrosione. Scrub la nave con detergenti per la casa e risciacquare abbondantemente con acqua di rubinetto. Ripetere questa operazione 3 volte. </li><li> Sciacquare il bicchiere alla corrosione 3 volte con acqua deionizzata acqua (DI) per eliminare potenziali contaminanti presenti nell&#39;acqua di rubinetto. </li><li> Una volta che il risciacquo con acqua deionizzata si completa versare 300 ml di etanolo al 95% nel vaso di corrosione e miscelare intorno a contattare tutte le superfici interne. Riversa l&#39;etanolo e ripetere questa operazione per 3 volte. </li><li> Lasciare la nave corrosione in un fumi-cappuccio per 30 minuti per permettere a tutti l&#39;etanolo di evaporare completamente. </li><li> Prendere il vaso corrosione pulito, asciutto e sciacquarlo con l&#39;elettrolita che verrà utilizzato per la corsa di corrosione. per postagni risciacquare riempire il vaso di corrosione con 200 ml di elettrolita e ripetere questa procedura 3 volte. Per questo studio, sciacquare il vaso di corrosione con tampone fosfato (PBS). La composizione chimica del PBS (10 L) elettrolita utilizzato in tutto è di 80 g di NaCl, 11,5 g di Na 2 HPO 4, 2 g KCl e 2 g KHPO 4. </li><li> Dopo il risciacquo, riempire il serbatoio di corrosione con il volume di PBS necessaria pronti per la reazione. </li></ol> 3. Installazione di Apparato <ol><li> Bloccare un riscaldatore con un sistema di circolazione integrato al lato del compartimento esterno utilizzando un morsetto. La dimensione del compartimento esterno deve essere di circa 30 cm x 20 cm x 20 cm e fatte di vetro o polimerico per poter alloggiare il recipiente di corrosione più piccola e il sistema di riscaldamento. </li><li> Riempire il compartimento esterno con acqua di rubinetto finché il livello dell&#39;acqua è superiore all&#39;altezza degli elettrodi in sospensione all&#39;interno della nave corrosione. Il vano più piccoloè il vaso di corrosione (precedentemente descritto nella sezione 2). </li><li> Sigillare il vaso di corrosione con un coperchio reazione in vetro e fissare per assicurare una tenuta impermeabile. Il coperchio della camera fornisce sei punti di ingresso per apparato sperimentale e misurazione. </li><li> Sospendere un termometro da uno dei punti di ingresso del coperchio reazione per fornire una lettura della temperatura all&#39;interno della cella di corrosione. Sospendere tutte tre elettrodi dal coperchio utilizzando gli altri 3 punti di ingresso. Utilizzare politetrafluoroetilene (PTFE) nastro adesivo per fissare il sigillo di ogni connessione. </li><li> Utilizzare una configurazione a tre elettrodi costituito da un riferimento, contatore e elettrodo di lavoro. L&#39;elettrodo di lavoro è la vite in acciaio inox (campione in analisi). Prima di inserire l&#39;elettrodo nel vaso di corrosione, pulire con un etanolo all&#39;80% imbevuto pulire e mettere in un bicchiere di vetro riempita con 100 ml di PBS. </li><li> Utilizzare un perno di collegamento per collegare i portaelettrodi sulle bretelle elettrodi. Montare la elettrodoe bretelle in punti di ingresso del coperchio del vaso di corrosione. </li><li> Posizionare l&#39;elettrodo di lavoro centrale con il controelettrodo e con riferimento sospesi da entrambi i lati. Sigillare il punto di ingresso in vetro e le bretelle di corrosione con nastro in PTFE. </li><li> Per l&#39;elettrodo di riferimento, utilizzare uno standard Ag / AgCl. Per l&#39;elettrodo contatore, usare una maglia di platino che era vagamente piegato per avvolgere il campione in prova (elettrodo di lavoro). </li><li> Riempire l&#39;elettrodo Ag / AgCl con 3 M KCl con una pipetta. A seguito di un uso prolungato, il cambiamento e riempire il Ag Ag / Cl. Per effettuare questa versione la punta dell&#39;elettrodo per svuotare il liquido in un recipiente piccolo bicchiere (becher). Una volta che tutta la soluzione è rimosso inserire la punta e riempire con 3 M KCl. </li><li> Utilizzare nastro su tutti i raccordi per garantire l&#39;intera camera è sigillata. </li><li> Una volta che la camera è sigillata con tutti gli elettrodi posizionati all&#39;interno del recipiente di corrosione, impostare la temperatura a 37 ° C e aprire la valvola di ingegno azotoha portata a 150 cm 3 / min. Lasciare la temperatura e l&#39;azoto in esecuzione per 60 minuti prima di effettuare una corsa. Mantenere azoto corsa per la durata dell&#39;esperimento. </li></ol> 4. Esecuzione di test di corrosione <ol><li> Aprire il pacchetto software elettrochimico, che si interfaccia con il potenziostato controllato USB. </li><li> Effettuare i collegamenti elettrici tra il potenziostato e le 3 elettrodi e poi girare il potenziostato su. </li><li> Aprire e utilizzare la &quot;vista misura&quot; per visualizzare le letture attuali e potenziali dell&#39;ambiente corrosione. Durante la fase di apertura potenziale del circuito (OCP) in cui nessun potenziale rampa è ancora applicato la lettura corrente tra il lavoro (potenziale positivo) e contro (negativo) elettrodo è di circa (0 ± 0,01) μA. La sigillatura impropria della camera con nastro PTFE può causare fluttuazioni della lettura corrente a causa della camera essendo aerato con azoto per rimuovere le molecole di ossigeno. </li><li> Lasciare ilcampione per equilibrare e stabilizzare all&#39;interno dell&#39;ambiente nave corrosione. La durata di questa varia (da 1 a 6 ore) e dipende materiale. Monitorare il potenziale utilizzando la vista di misurazione per determinare se sono raggiunte le condizioni stabilizzate. Il potenziale sarà costante senza fluttuazioni quando si raggiungono condizioni stabili. </li><li> Dopo sono raggiunte condizioni stabili, iniziare la corsa alla corrosione. Tuttavia prima che questo può essere fatto, compilare il &quot;programma di corrosione&quot; e &quot;voltammetria ciclica (CV)&quot; condizioni che utilizzano il modello di scheletro fornito dal software di analisi. </li><li> Selezionare la procedura voltammetria potenziostato ciclico all&#39;interno della vista di configurazione dalla scheda procedura. </li><li> Attiva da campionare per la corsa di corrosione i seguenti parametri: tempo, elettrodo di lavoro potenziale (WE), e la corrente per la corsa di corrosione. </li><li> Selezionare l&#39;opzione per automatizzare l&#39;attuale gamma. Impostare la corrente più alta nel range di essere 10 mA, e la corrente più bassa nel range di essere 10 nA per la WE. </li><li> Assicurarsi che la selezione finale di cut-off è controllata attraverso il potenziale impostando il parametro &#39;ciclo di nuovo&#39; a 0,8 mV per consentire al ciclo di isteresi per il completamento. </li><li> Registrare la OCP dal punto di vista di misurazione nella casella di testo parametro OCP. Impostare l&#39;inizio potenziale di 100 mV al di sotto del valore di OCP registrato. Impostare il potenziale vertice superiore a 800 mV, il vertice inferiore a 100 mV sotto del potenziale di inizio e il potenziale fermata a 100 mV sotto del potenziale vertice inferiore. Impostare la velocità di scansione di 0.001 V / sec e il potenziale passo a 0,0024 V / sec. Ora premere START. </li></ol> 5. Dopo il completamento della corrosione Run Nota: Dopo il completamento della corrosione eseguire la scansione di polarizzazione è mostrato nella vista analisi del software. Per ogni polarizzazione eseguire la visualizzazione presentatore elenca l&#39;OCP, la trama per E vs t e la scala CV, che è un terreno di E vs. Log (i). <ol><li> All&#39;interno di ciascun lotto linchiostro, determinare filtrazione interna dei punti di dati, Tafel estrapolazione, e le opzioni di stampa. Espandere ogni link presentato per mostrare i vari parametri di interesse, che formano insieme i parametri elettrochimici. La scansione di polarizzazione (densità di corrente rispetto al potenziale), determina il potenziale di circuito aperto, mettendo potenziale (E fossa) e il potenziale di protezione (E pro). </li><li> Tabulare i anodica e costanti Tafel catodica, la velocità di corrosione, la corrente di corrosione, corrosione densità di corrente, il potenziale di partenza, e il potenziale fine sotto la velocità di corrosione utilizzando il link versante Tafel. </li></ol> 6. Rimozione del campione dal portaelettrodo <ol><li> Preparare 3 vasetti da 50 ml con diclorometano sotto la cappa. </li><li> Rimuovere campioni testati dai portaelettrodi immergendo l&#39;estremità inferiore del supporto in diclorometano per 30 min all&#39;interno di una cappa cappa. </li><li> Una volta staccato, posizionare il campione nella prossima barattolo didiclorometano e lasciar riposare per 15 minuti. Ripetere questa operazione con il terzo ed ultimo risciacquo per eliminare ogni eccesso rivestimento sulle sezioni di attacco del campione. </li><li> Pulire il sigillante residuo dalla clip e il campione ed infine risciacquare con acqua deionizzata. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Scansioni polarizzazione ottenuti da campioni di acciaio inox mostrato pulite trame continue correlazione con scansioni visto in letteratura indicativa di un sistema corrosione ben funzionante, che sia affidabile e riproducibile 29. Scarsa riproducibilità dei potenziali pitting potenziodinamiche è identificato con una diffusione di poche centinaia di millivolt, con pitting potenziale essere caratterizzata da un processo stocastico 29. Questo è comunemente dovuto alle variabili di temperatura, contenuto di alogenuro e potenziale (V); quindi il minore variazione ottenuto nella E corr dall&#39;impostazione pratico è indicativa del protocollo e rettifiche citate aventi migliorate la configurazione in vitro. Un passo fondamentale nella procedura è stata di creare un ambiente stabile all&#39;interno del recipiente di reazione e ridurre il rumore. Creazione e seguendo i passi specifici per pulire il recipiente di reazione prima di ogni corsa migliorato i risultati e le prletture riproducibili e affidabili ovided. Contaminanti all&#39;interno dell&#39;elettrolita possono alterare l&#39;ambiente corrosione e la risposta del materiale alla corrosione, provocando discrepanze nei risultati. Minimizzare questo è risultato essere un passaggio fondamentale nel protocollo. Le procedure di pulizia in atto per gli elettrodi e di corrosione nave rimuovere potenziali impurità, che avrebbe potuto essere un fattore che contribuisce alle discrepanze visti in precedenza. Un secondo passo critico nel procedimento era quello di fornire uno scudo elettro ai possessori di esempio per eliminare qualsiasi contatto metallico all&#39;interno della camera. Il significato di schermare completamente titolari metallici o conducibilità elettrochimica era impedire interferenza di metalli esterni. Senza isolare il campione di metallo in prova da qualsiasi altra forma di specie metalliche analisi corrosione non può fornire letture accurate del provino. Se i titolari non sono rivestiti correttamente si corrodono. Se corrosion è visto su componenti metallici che non sono in esame le letture non possono essere utilizzati per l&#39;analisi e un&#39;altra corsa sarebbero necessarie. Inizialmente la scansione durante la fase di registrazione dal vivo esposto oscillazioni, che potenzialmente possono essere causa di instabilità o di un livello di rumore elevato. Oscillazioni durante la corsa sono stati visti come causa di instabilità. Ciò è dovuto alla mancanza del potenziostato di mantenere il controllo delle celle potenziali 30. Oscillazioni causa di un elevato livello di rumore possono provenire da fonti esterne, che richiedono un grado di filtrazione. La chiave per la risoluzione dei problemi è stato quello di collegare condensatori ceramici a disco tra gli elettroliti e le contro-elettrodo. condensatori di soppressione sono generalmente incorporati in alternata filtri di linea attuali per sopprimere il rumore di commutazione elettrica elettromagnetiche o interferenze radio così come la riduzione che è comunemente prodotta da apparecchiature elettriche / elettroniche. Quattro diverse grandezze di Capa ceramicacitors stati usati per analizzare la loro efficacia soppressione del rumore sulla curva di polarizzazione, compresa tra 0,001 e 1 mF. Il condensatore da 0,1 uF spianato la curva di polarizzazione in modo significativo. Tutto il rumore è stato soppresso; rimuovendo tutte picchi trovati nelle scansioni originali. I risultati sperimentali hanno indicato che l&#39;induttanza comincia a diminuire l&#39;efficacia di soppressione del rumore del condensatore 1 mF, senza influire sulle 0,1 uF nella gamma di frequenze del presente rumore. Corrosione potenziodinamiche fornirà un vitro sistema di test a corrosione materiali in ambienti controllati. capacità di corrosione di un materiale può essere valutato dopo qualsiasi forma di manipolazione fatta al materiale. L&#39;analisi di corrosione con la capacità di controllare diversi parametri fornirà ulteriore esame e l&#39;analisi delle variazioni di corrosione in materiali metallici. Il protocollo proposto ha sia limiti e vantaggi. Il significato di questo riunitohod in relazione ad altri metodi è il costo relativamente basso e processo rapido per eseguire un&#39;analisi sofisticata 1,4,5. Il protocollo fornirà una fonte affidabile di analisi di laboratorio da effettuare. Tuttavia, una limitazione del protocollo è il numero limitato di campioni paralleli che possono essere testati in un punto. La configurazione prevede un solo campione per test, che prolungare il tempo di test per un gran numero di campioni.

Tecniche elettrochimiche forniscono un metodo rapido e relativamente poco costoso per ottenere le proprietà elettrochimiche di un materiale. Queste tecniche si basano prevalentemente sulla capacità di rilevare la corrosione di un metallo osservando la risposta del processo di trasferimento di carica ad un disturbo controllato elettrochimica 1-5. La corrosione di impianti metallici all&#39;interno di un ambiente corpo è critica a causa delle implicazioni negative sulla biocompatibilità e materiale integrità 6. Il principale fattore alla corrosione degli impianti all&#39;interno del corpo è la dissoluzione dell&#39;ossido superficiale porta ad un aumento del rilascio di ioni metallici 7-11. Ciò provoca reazioni biologiche avverse, che possono essere trovati localmente, ma con effetti potenzialmente sistemici che portano alla rottura prematura dell&#39;impianto 10,12-28. Le caratteristiche di corrosione di un esemplare di prova sono previsti dalla scansione di polarizzazione prodottada un potenziostato. Una scansione polarizzazione consente l&#39;estrapolazione dei parametri cinetici e corrosione di un substrato metallico. Durante una scansione, l&#39;ossidazione o la riduzione di una specie elettro-attivo possono essere limitati da trasferimento di carica e il movimento di reagenti o prodotti. Questi fattori sono tutti incapsulati dalla scansione di polarizzazione; quindi l&#39;importanza di disporre di un sistema che produce una scansione affidabile e ripetibile polarizzazione su più cicli è di grande importanza. L&#39;obiettivo principale di questo manoscritto è quello di fornire un protocollo che identifica la logica e le misure adottate per ottenere un sistema di corrosione potenziodinamica ben funzionante.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Potentiostat</td>
			<td style="width:71px;">Metrohm</td>
			<td style="width:119px;">PGSTAT101</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ag/AgCl reference electrode, shielded</td>
			<td style="width:71px;">Metrohm</td>
			<td style="width:119px;">6.0729.100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Electrode shaft</td>
			<td style="width:71px;">Metrohm</td>
			<td style="width:119px;">6.1241.060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Polisher Forcipol 1v</td>
			<td style="width:71px;">Metkon</td>
			<td align="right" style="width:119px;">3602</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Clindrical flask 700mL</td>
			<td style="width:71px;">SciLabware</td>
			<td style="width:119px;">FR700F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Reaction lid</td>
			<td style="width:71px;">SciLabware</td>
			<td style="width:119px;">MAF2/41</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">MKBR7629V</td>
			<td>use under a fumehood. Wear protective clothing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Thermo / HAAKE D Series Immersion Circulators</td>
			<td style="width:71px;">Haake</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

potentiodynamic corrosion testing

Different metallic materials have different polarization characteristics as dictated by the open circuit potential, breakdown potential, and passivation potential of the material. The detection of these electrochemical parameters identifies the corrosion factors of a material. A reliable and well-functioning corrosion system is required to achieve this.
Corrosion of the samples was achieved via a potentiodynamic polarization technique employing a three-electrode configuration, consisting of reference, counter, and working electrodes. Prior to commencement a baseline potential is obtained. Following the stabilization of the corrosion potential (Ecorr), the applied potential is ramped at a slow rate in the positive direction relative to the reference electrode. The working electrode was a stainless steel screw. The reference electrode was a standard Ag/AgCl. The counter electrode used was a platinum mesh. Having a reliable and well-functioning in vitro corrosion system to test biomaterials provides an in-expensive technique that allows for the systematic characterization of the material by determining the breakdown potential, to further understand the material's response to corrosion. The goal of the protocol is to set up and run an in vitro potentiodynamic corrosion system to analyze pitting corrosion for small metallic medical devices.

A conclusione della procedura di un sistema in vitro corrosione è configurato per condurre studi di corrosione. Procedure specifiche come la pulizia del vaso corrosione e la gabbia di Faraday sono stati introdotti nel protocollo per migliorare le prestazioni di rumore. Il concetto fondamentale di una buona scansione di polarizzazione è identificare le condizioni elettro-fisiche del materiale fornendo informazioni preziose per comprendere la suscettibilità alla corrosione di un materiale metallico. La procedura e il protocollo è fondamentale per il raggiungimento di risultati affidabili e riproducibili. Ottenere informazioni sulle quali ottimizzazioni possono aiutare alcuni problemi che possono verificarsi durante l&#39;uso, vengono identificati e aggiunti nella procedura corrente. Il sistema non calibrato preesistente prodotta una scansione di polarizzazione (Figura 1). Questa scansione mostra un insieme di punti sparsi, che non permettono direttamente la determinazione del cond elettro-fisicaizioni del materiale in esame. L&#39;identificazione del OCP non era pratico ed i potenziali di corrosione o ripassivazione sono difficili da leggere. Anomalie riscontrate con la configurazione preesistente inclusi una scansione di polarizzazione che non ha raggiunto il massimo potenziale ed è stato tagliato fuori prematuramente a causa di elevati livelli di rumore. In secondo luogo la scansione durante la fase di registrazione dal vivo esposto oscillazioni, che potenzialmente possono essere causa di instabilità o di un alto livello di rumore. Oscillazioni durante la corsa sono stati visti come risultato di instabilità. Infine scansioni consecutive non avrebbe risultati riproducibili rendendo impossibile determinare le proprietà elettro-fisiche di un materiale specifico. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54351/54351fig1.jpg" /> Figura 1. La scansione di polarizzazione di un campione Nitanol dopo aver subito elettrodinamica polarizzazione potenziostatico. Questa figura mostra una trama rumoroso °a non fornire informazioni accurate interpretazione dei parametri di corrosione. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54351/54351fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare la versione originale di questa figura.</a> Il miglioramento delle prestazioni di rumore è presentato in (Figura 2). La scansione mostra la direzione del avanti e scansioni retromarcia e specifica il punto in cui si osservano le potenzialità di protezione (E pro) e pitting potenziale (E fossa). La trama è pulito con nessun rumore o discrepanze in tutta la scansione che permette l&#39;intera gamma da osservare in modo pulito. Il ciclo di isteresi è invertita al potenziale set e ritorna ad intercettare la curva anodica, identificando il potenziale di protezione. La scansione di polarizzazione e la trama Tafel sono le uscite, che forniscono i parametri fondamentali richiesti. Questi parametri sono determinati dalla scansione di polarizzazione, pertanto HAVzione di un sistema che fornisce scansioni di elevata qualità che siano riproducibili e affidabile è importante prima di identificare i parametri che possono essere estrapolati. <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/54351/54351fig2.jpg" /> Figura 2. Una scansione di polarizzazione di acciaio inossidabile 316. Si tratta di una trama chiara assomiglia ad una scansione di polarizzazione in seguito alla corrosione dove i parametri di interesse possono essere facilmente individuati. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54351/54351fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare la versione originale di questa figura.</a> Uno studio è stato condotto per analizzare i cambiamenti nella topografia di superficie di viti metalliche seguenti corrosione puntiforme. Il valore medio E corr ottenuti dallo studio era (-0,414 ± 0,05) V. Il pitting potenziale medio per i campioni era (0,49 ± 0,12) V, che era biancohin regione attiva della curva di polarizzazione. Il potenziale di protezione medio dei campioni era (-0.16 ± 0.02) V. ciascuna vite formata pozzi localizzati lungo la superficie confermando i risultati di immagini macroscopiche mostrano cambiamenti dettagliati topografia a causa della formazione delle fosse e le modifiche all&#39;interno box (Figura 3). La quantificazione della topografia superficiale del materiale mostra che la rugosità del materiale è sceso poiché la rugosità superficiale complessiva; delle viti R A è stato (159,9 ± 7,3) micron (non corrosi) e (124.7 ± 18.3) micron (corroso). Il R un era significativamente inferiore (p = 0,02) per il campione corrosi rispetto alla non corroso. La massima altezza z R media è (469,3 ± 16,5) micron (non corrosi) e (683.2 ± 85,8) micron (corrosa) identifica una differenza significativa (p = 0,04) per la variazione di altezza tra un campione corrosa e non corroso. Il HEIG massima mediaHT (R t) è stato abbassato per non corroso a (502,61 ± 51,2) micron rispetto a viti corrose a (592,23 ± 119,7) micron. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54351/54351fig3.jpg" /> Figura 3. Immagini dal profilometro ottico che mostrano localizzato corrosione su una superficie filettata. La corrosione è stato rilevato sia nelle valli e depressioni della superficie. L&#39;osservazione visiva di corrosione pitting è stato raggiunto con successo dal setup alla corrosione. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54351/54351fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare la versione originale di questa figura.</a>

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Potentiodynamic Corrosion Testing

Here, we present a protocol to set up and run an in vitro potentiodynamic corrosion system to analyze pitting corrosion for small metallic medical devices.

Potenziodinamiche Corrosion Testing

Different metallic materials have different polarization characteristics as dictated by the open circuit potential, breakdown potential, and passivation ...

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Environment

17.5K Views.  Prince of Wales Clinical School. Here, we present a protocol to set up and run an in vitro potentiodynamic corrosion system to analyze pitting corrosion for small metallic medical devices. 

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Preparation and Testing of Plant Seed Meal-based Wood Adhesives

Recently, the interest in plant seed meal-based products as wood adhesives has steadily increased, as these plant raw materials are considered renewable and environment-friendly. These natural products may serve as alternatives to petroleum-based adhesives to ease environmental and sustainability concerns. This work demonstrates the preparation and testing of the plant seed-based wood adhesives using cottonseed and soy meal as raw materials. In addition to untreated meals, water washed meals and protein isolates are prepared and tested. Adhesive slurries are prepared by mixing a freeze-dried meal product with deionized water (3:25 w/w) for 2 hr. Each adhesive preparation is applied to one end of 2 wood veneer strips using a brush. The tacky adhesive coated areas of the wood veneer strips are lapped and glued by hot-pressing. Adhesive strength is reported as the shear strength of the bonded wood specimen at break. Water resistance of the adhesives is measured by the change in shear strength of the bonded wood specimens at break after water soaking. This protocol allows one to assess plant seed-based agricultural products as suitable candidates for substitution of synthetic-based wood adhesives. Adjustments to the adhesive formulation with or without additives and bonding conditions could optimize their adhesive properties for various practical applications.

To facilitate the effort in seeking more economic and environment-friendly formulations of natural product-based wood adhesives, this work demonstrates the preparation and testing of plant seed-based wood adhesives. This protocol allows one to assess plant seed-based agricultural products as suitable candidates for the substitution of synthetic-based wood adhesives.

Preparazione e test di adesivi a base di legno pasto pianta Seed

Recently, the interest in plant seed meal-based products as wood adhesives has steadily increased, as these plant raw materials are considered renewable ...

Ricerca

Ambiente

Protocols for Robust Herbicide Resistance Testing in Different Weed Species

Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented protocols, based on whole-plant bioassays performed in a greenhouse, can be readily adapted to a wide range of weed species and herbicides through appropriate variants. Seed samples from plants that survived a field herbicide treatment are collected and stored dry at low temperature until used. Germination methods differ according to weed species and seed dormancy type. Seedlings at similar growth stage are transplanted and maintained in the greenhouse under appropriate conditions until plants have reached the right growth stage for herbicide treatment. Accuracy is required to prepare the herbicide solution to avoid unverifiable mistakes. Other critical steps such as the application volume and spray speed are also evaluated. The advantages of this protocol, compared to others based on whole plant bioassays using one herbicide dose, are related to the higher reliability and the possibility of inferring the resistance level. Quicker and less expensive in vivo or in vitro diagnostic screening tests have been proposed (Petri dish bioassays, spectrophotometric tests), but they provide only qualitative information and their widespread use is hindered by the laborious set-up that some species may require. For routine resistance testing, the proposed whole plant bioassay can be applied at only one herbicide dose, so reducing the costs.

A robust and flexible approach to confirm herbicide resistance in weed populations is presented. This protocol allows the herbicide resistance levels to be inferred and applied to a wide range of weed species and herbicides with minor adaptations.

Protocolli per Robust erbicidi Test della resistenza in diversi Weed Specie

Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented ...

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most experiments examine only two or a few levels of CA concentration and a single soil type, but if CA can be varied as a gradient from subambient to superambient concentrations on multiple soils, we can discern whether past ecosystem responses may continue linearly in the future and whether responses may vary across the landscape. The Lysimeter Carbon Dioxide Gradient Facility applies a 250 to 500 &#181;l L-1 CA gradient to Blackland prairie plant communities established on lysimeters containing clay, silty clay, and sandy soils. The gradient is created as photosynthesis by vegetation enclosed in in temperature-controlled chambers progressively depletes carbon dioxide from air flowing directionally through the chambers. Maintaining proper air flow rate, adequate photosynthetic capacity, and temperature control are critical to overcome the main limitations of the system, which are declining photosynthetic rates and increased water stress during summer. The facility is an economical alternative to other techniques of CA enrichment, successfully discerns the shape of ecosystem responses to subambient to superambient CA enrichment, and can be adapted to test for interactions of carbon dioxide with other greenhouse gases such as methane or ozone.

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

The Lysimeter Carbon Dioxide Gradient Facility creates a 250 to 500 &#181;l L-1 linear carbon dioxide gradient in temperature-controlled chambers housing grassland plant communities on clay, silty clay, and sandy soil monoliths. The facility is used to determine how past and future carbon dioxide levels affect grassland carbon cycling.

A CO<sub&gt; 2</sub&gt; Gradiente di concentrazione strumento per il test di CO<sub&gt; 2</sub&gt; Arricchimento e del suolo Effetti sulla Prateria Ecosistema Funzione

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most ...

Preparation and Testing of Impedance-based Fluidic Biochips with RTgill-W1 Cells for Rapid Evaluation of Drinking Water Samples for Toxicity

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial (RTgill-W1) cells for use in a field portable water toxicity sensor. A monolayer of RTgill-W1 cells forms on the sensing electrodes enclosed within the biochips. The biochips are then used for testing in a field portable electric cell-substrate impedance sensing (ECIS) device designed for rapid toxicity testing of drinking water. The manuscript further describes how to run a toxicity test using the prepared biochips. A control water sample and the test water sample are mixed with pre-measured powdered media and injected into separate channels of the biochip. Impedance readings from the sensing electrodes in each of the biochip channels are measured and compared by an automated statistical software program. The screen on the ECIS instrument will indicate either "Contamination Detected" or "No Contamination Detected" within an hour of sample injection. Advantages are ease of use and rapid response to a broad spectrum of inorganic and organic chemicals at concentrations that are relevant to human health concerns, as well as the long-term stability of stored biochips in a ready state for testing. Limitations are the requirement for cold storage of the biochips and limited sensitivity to cholinesterase-inhibiting pesticides. Applications for this toxicity detector are for rapid field-portable testing of drinking water supplies by Army Preventative Medicine personnel or for use at municipal water treatment facilities.

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial cells for use in a field portable electric cell-substrate impedance sensor. The protocol for running a rapid drinking water toxicity test with the sensor is also described.

Preparazione e test di impedenza a base di biochip fluidici con le cellule RTgill-W1 per valutare rapidamente campioni di acqua potabile per la tossicità

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial (RTgill-W1) cells for use in a field portable water toxicity ...

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and stability of the suspension. In this study, a systematic step-wise approach is carried out to identify optimal sonication conditions in order to achieve a stable dispersion. This approach has been adopted and shown to be suitable for several nanomaterials (cerium oxide, zinc oxide, and carbon nanotubes) dispersed in deionized (DI) water. However, with any change in either the nanomaterial type or dispersing medium, there needs to be optimization of the basic protocol by adjusting various factors such as sonication time, power, and sonicator type as well as temperature rise during the process. The approach records the dispersion process in detail. This is necessary to identify the time points as well as other above-mentioned conditions during the sonication process in which there may be undesirable changes, such as damage to the particle surface thus affecting surface properties. Our goal is to offer a harmonized approach that can control the quality of the final, produced dispersion. Such a guideline is instrumental in ensuring dispersion quality repeatability in the nanoscience community, particularly in the field of nanotoxicology.

Here, we present a step-wise protocol for the dispersion of nanomaterials in aqueous media with real-time characterization to identify the optimal sonication conditions, intensity, and duration for improved stability and uniformity of nanoparticle dispersions without impacting the sample integrity.

Dispersione dei nanomateriali in mezzi acquosi: verso l'ottimizzazione dei protocolli

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

On the Preparation and Testing of Fuel Cell Catalysts Using the Thin Film Rotating Disk Electrode Method

We present a step-by-step tutorial to prepare proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) catalysts, consisting of Pt nanoparticles (NPs) supported on a high surface area carbon, and to test their performance in thin film rotating disk electrode (TF-RDE) measurements. The TF-RDE methodology is widely used for catalyst screening; nevertheless, the measured performance sometimes considerably differs among research groups. These uncertainties impede the advancement of new catalyst materials and, consequently, several authors discussed possible best practice methods and the importance of benchmarking.
The visual tutorial highlights possible pitfalls in the TF-RDE testing of Pt/C catalysts. A synthesis and testing protocol to assess standard Pt/C catalysts is introduced that can be used together with polycrystalline Pt disks as benchmark catalysts. In particular, this study highlights how the properties of the catalyst film on the glassy carbon (GC) electrode influence the measured performance in TF-RDE testing. To obtain thin, homogeneous catalyst films, not only the catalyst preparation, but also the ink deposition and drying procedures are essential. It is demonstrated that an adjustment of the ink&#39;s pH might be necessary, and how simple control measurements can be used to check film quality. Once reproducible TF-RDE measurements are obtained, determining the Pt loading on the catalyst support (expressed as Pt wt%) and the electrochemical surface area is necessary to normalize the determined reaction rates to either surface area or Pt mass. For the surface area determination, so-called CO stripping, or the determination of the hydrogen underpotential deposition (Hupd) charge, are standard. For the determination of the Pt loading, a straightforward and cheap procedure using digestion in aqua regia with subsequent conversion of Pt(IV) to Pt(II) and UV-vis measurements is introduced.

Preparing and testing Pt/C fuel cell catalysts is subject to continuous discussion in the scientific community with respect to reproducibility and best practice. With the presented work, we intend to present a step-by-step tutorial to make and test Pt/C catalysts, which can serve as benchmark for novel catalyst systems.

Preparazione e test di catalizzatori di celle a combustibile che utilizza il metodo di elettrodo disco rotante a Film sottile

We present a step-by-step tutorial to prepare proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) catalysts, consisting of Pt nanoparticles (NPs) supported on a ...

Protocol for Acute and Chronic Ecotoxicity Testing of the Turquoise Killifish Nothobranchius furzeri

The killifish Nothobranchius furzeri is an emerging model organism in the field of ecotoxicology and its applicability in acute and chronic ecotoxicity testing has been demonstrated. Overall, the sensitivity of the species to toxic compounds is in the range with, or higher than, that of other model species.
This work describes protocols for acute, chronic, and multigenerational bioassays of single and combined stressor effects on N. furzeri. Due to its short maturation time and life-cycle, this vertebrate model allows the study of endpoints such as maturation time and fecundity within four months. Transgenerational full life-cycle exposure trials can be performed in as little as 8 months. Since this species produces eggs that are drought-resistant and remain viable for years, the on-site culture of the species is not needed but individuals can be recruited when required. The protocols are designed to measure life-history traits (mortality, growth, fecundity, weight) and critical thermal maximum.

Protocol for Acute and Chronic Ecotoxicity Testing of the Turquoise Killifish Nothobranchius furzeri

In this work, we describe an acute, chronic and multigenerational bioassay to study the effects of single and combined stressors on the Turquoise killifish Nothobranchius furzeri. This protocol is designed to study life-history traits (mortality, growth, fecundity, weight) and critical thermal maximum.

Protocollo per acuto e prove di ecotossicità cronica del turchese Killifish Nothobranchius furzeri

The killifish Nothobranchius furzeri is an emerging model organism in the field of ecotoxicology and its applicability in acute and chronic ecotoxicity ...

Bioindication Testing of Stream Environment Suitability for Young Freshwater Pearl Mussels Using In Situ Exposure Methods

Knowledge of habitat suitability for freshwater mussels is an important step in the conservation of this endangered species group. We describe a protocol for performing in situ juvenile exposure tests within oligotrophic river catchments over one-month and three-month periods. Two methods (in both modifications) are presented to evaluate the juvenile growth and survival rate. The methods and modifications differ in value for the locality bioindication and each has its benefits as well as limitations. The sandy cage method works with a large set of individuals, but only some of the individuals are measured and the results are evaluated in bulk. In the mesh cage method, the individuals are kept and measured separately, but a low individual number is evaluated. The open water exposure modification is relatively easy to apply; it shows the juvenile growth potential of sites and can also be effective for water toxicity testing. The within-bed exposure modification needs a high workload but is closer to the conditions of a natural juvenile environment and it is better for reporting the real suitability of localities. On the other hand, more replications are needed in this modification due to its high-hyporheic environment variability.

Bioindication Testing of Stream Environment Suitability for Young Freshwater Pearl Mussels Using In Situ Exposure Methods

In situ bioindications enable determination of the suitability of an environment for endangered mussel species. We describe two methods based on the juvenile exposure of freshwater pearl mussels in cages to oligotrophic river habitats. Both methods are implemented in variants for open water and hyporheic water environments.

Bioindicazione test di idoneità ambiente Stream per giovani d'acqua dolce perla cozze utilizzando metodi di esposizione In Situ

Knowledge of habitat suitability for freshwater mussels is an important step in the conservation of this endangered species group. We describe a protocol ...

Metal Corrosion and the Efficiency of Corrosion Inhibitors in Less Conductive Media

Material corrosion can be a limiting factor for different materials in many applications. Thus, it is necessary to better understand corrosion processes, prevent them and minimize the damages associated with them. One of the most important characteristics of corrosion processes is the corrosion rate. The measurement of corrosion rates is often very difficult or even impossible especially in less conductive, non-aqueous environments such as biofuels. Here, we present five different methods for the determination of corrosion rates and the efficiency of anti-corrosion protection in biofuels: (i) a static test, (ii) a dynamic test, (iii) a static test with a reflux cooler and electrochemical measurements (iv) in a two-electrode arrangement and (v) in a three-electrode arrangement. The static test is advantageous due to its low demands on material and instrumental equipment. The dynamic test allows for the testing of corrosion rates of metallic materials at more severe conditions. The static test with a reflux cooler allows for the testing in environments with higher viscosity (e.g., engine oils) at higher temperatures in the presence of oxidation or an inert atmosphere. The electrochemical measurements provide a more comprehensive view on corrosion processes. The presented cell geometries and arrangements (the two-electrode and three-electrode systems) make it possible to perform measurements in biofuel environments without base electrolytes that could have a negative impact on the results and load them with measurement errors. The presented methods make it possible to study the corrosion aggressiveness of an environment, the corrosion resistance of metallic materials, and the efficiency of corrosion inhibitors with representative and reproducible results. The results obtained using these methods can help to understand corrosion processes in more detail to minimize the damages caused by corrosion.

The testing of processes associated with material corrosion can often be difficult especially in non-aqueous environments. Here, we present different methods for short-term and long-term testing of corrosion behavior of non-aqueous environments such as biofuels, especially those containing bioethanol.

Corrosione del metallo e l'efficienza di inibitori di corrosione in Media meno conduttivo

Material corrosion can be a limiting factor for different materials in many applications. Thus, it is necessary to better understand corrosion processes, ...

A Small-Scale Setup for Algal Toxicity Testing of Nanomaterials and Other Difficult Substances

Ecotoxicity data is a requirement for pre- and post-market registration of chemicals by European and international regulations (e.g., REACH). The algal toxicity test is frequently used in regulatory risk assessment of chemicals. In order to achieve high reliability and reproducibility the development of standardized guidelines is vital. For algal toxicity testing, the guidelines require stable and uniform conditions of parameters such as pH, temperature, carbon dioxide levels and light intensity. Nanomaterials and other so-called difficult substances can interfere with light causing a large variation in results obtained hampering their regulatory acceptance. To address these challenges, we have developed LEVITATT (LED Vertical Illumination Table for Algal Toxicity Tests). The setup utilizes LED illumination from below allowing for a homogenous light distribution and temperature control while also minimizing intra-sample shading. The setup optimizes the sample volume for biomass quantification and does at the same time ensure a sufficient influx of CO2 to support exponential growth of the algae. Additionally, the material of the test containers can be tailored to minimize adsorption and volatilization. When testing colored substances or particle suspensions, the use of LED lights also allows for increasing the light intensity without additional heat generation. The compact design and minimal equipment requirements increase the possibilities for implementation of the LEVITATT in a wide range of laboratories. While compliant with standardized ISO and OECD guidelines for algal toxicity testing, LEVITATT also showed a lower inter-sample variability for two reference substances (3,5-Dicholorophenol and K2Cr2O7) and three nanomaterials (ZnO, CeO2, and BaSO4) compared to Erlenmeyer flasks and microtiter plates.

We demonstrate algal toxicity testing for difficult substances (e.g., colored substances or nanomaterials) using a setup illuminated vertically with an LED.

Un'installazione su piccola scala per il test della tossicità delle alghe di nanomateriali e altre sostanze difficili

Ecotoxicity data is a requirement for pre- and post-market registration of chemicals by European and international regulations (e.g., REACH). The algal ...