4 Material und Umwelt
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ICP-ToF (time of flight) MS enables the analysis of the multi-element fingerprint of single cells. The single cell ICP-ToF-MS is used in the presented poster for the analysis of archaea involved in microbiologically influenced corrosion (MIC) of steel. By means of sc-ICP-ToF-MS, the possible uptake of individual elements from the respective steel is investigated - the information obtained will be used in the future to elucidate underlying mechanisms and develop possible material protection concepts. The work combines modern methods of analytical sciences with materials.
ICP-ToF (Flugzeitanalysator, engl. time of flight)-MS ermöglicht den Multielement Fingerabdruck einzelner Zellen (single cell) zu analysieren. Die single cell-ICP-ToF-MS kommt bei dem vorgestellten Poster bei der Analyse von Archaeen, die an mikrobiell beeinflusster Korrosion (engl. microbiologically influenced corrosion, MIC) von Stahl eine Rolle spielen, zum Einsatz. Mittels sc-ICP-ToF-MS wird die mögliche Aufnahme von einzelnen Elementen aus dem jeweiligen Stahl untersucht – die erhaltenen Informationen fließen zukünftig in die Aufklärung zugrunde liegender Mechanismen sowie Entwicklung möglicher Materialschutzkonzepte ein. Die Arbeiten Verknüpfen moderne Methoden der Analytical Sciences mit Materialien.
Microbially influenced corrosion (MIC) of iron is usually attributed to sulfate-reducing microorganisms (SRM) which act upon the metal by the reactiveness of hydrogen sulfide, and by withdrawal of the available electrons in electrical contact with the metal. Methanogenic archaea can also cause MIC by directly withdrawing electrons from the iron surface for methanogenesis. However, the mechanistic details and kinetics of the overall process are poorly understood. Precipitation of siderite, a by-product of methanogenesis, (4Fe + 5HCO3 + 5H+ 4FeCO3 + CH4 + 3H2O) can lead to an insulating layer on the metal surface and lower the corrosion rate. Still, the extent of FeCO3 precipitation may be significantly influenced by environmental conditions such as pH and advective processes.