Issue |
Matériaux & Techniques
Volume 90, Number 7-8, 2002
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Page(s) | 49 - 54 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/mattech/200290070049 | |
Published online | 11 April 2017 |
Phénomènes oscillatoires à l'interface acier inoxydable 316l - albumine humaine en milieu biologique simulé
Oscillating phenomena at the 316L stainless steel-human albumin interface in simulated biological medium
1 LBHP ESA 7057 CNRS, Fédération de Recherche FR 2438 "Matière et Systèmes Complexes”, Université Denis-Diderot, Paris
2 Laboratoire de Biophysique, Faculté de Médecine, Université Hassan II -Ain Chock, Casablanca, Maroc
3 UPR 15 CNRS, Université P. et M. Curie, Paris
4 INTS, Paris
5 LEECE, Faculté des Sciences, Université Ibn Tofaïl, Kénitra, Maroc
Le comportement d’une électrode à disque tournant en acier inoxydable austénitique 316L, au potentiel de corrosion, a été étudié, par spectroscopie d’impédance électrochimique, dans deux milieux simulant partiellement des milieux biologiques : tampon phosphate 0,1 M + NaCl 9 g/L (pH = 7,4) et tampon phosphate 0,1 M + NaCl 9 g/L + sérum albumine humaine à 1 g/L (pH = 7,4), à 37°C et sous écoulement laminaire permanent (vitesse de rotation de 700 tr.min-1, soit vitesse de cisaillement de 1000 s-1). Deux types de mesures ont été faites, à un temps donné et en fonction du temps. Pour les deux milieux et pour les deux types de mesure, les diagrammes de Nyquist sont ajustés par deux boucles affaissées, qui correspondent à un circuit électrique équivalent comportant deux circuits RC en parallèle avec deux CPE. La boucle en hautes fréquences est attribuée à la double couche et à la charge d’espace, et la boucle en basses fréquences à la formation d’un film passif à la surface de l’électrode. A un temps donné, dès le contact acier-milieu, les paramètres électriques de l’interface indiquent que l’albumine inhibe la corrosion par piqûres. Par contre, les mesures en fonction du temps révèlent que l’albumine affecte tous les paramètres relatifs à la double couche (sauf un) et au film, et que ceux-ci présentent, à des degrés différents, des oscillations en fonction du temps. Le comportement de la résistance de transfert de charge et celui du coefficient de dispersion de la capacité faradique du film montrent que la protéine inhibe ou favorise alternativement la corrosion par piqûres. Ce phénomène oscillatoire a été interprété par une séquence adsorp- tion-désorption de la protéine sous l’effet de l’écoulement.
Abstract
The behaviour of a rotating disc electrode constructed in an austenitic 316L stainless steel, at the corrosion potential, was studied, through electrochemical impedance spectroscopy, in two aqueous media partly simulating biological media, namely : 0.1 M phosphate buffer + 9g/L NaCl (pH = 7.4) and 0.1 M phosphate buffer + 9g/L NaCl + 1 g/L human serum albumin (pH = 7.4) at 37°C and under permanent laminar flow (rotation speed of 700 rpm, hence shear rate of 1000 s-1). Two types of measurements have been performed, i.e. at a given time and as a function of time. For both media and both types of measurements, the Nyquist diagrams are fitted by two depressed loops, corresponding to an electrical equivalent circuit involving two parallel R-C circuits with two CPE. The high frequency loop was attributed to the double layer and space charge, and the low frequency loop to the formation of a passive film at the electrode surface. At a given time, just after electrode immersion, the interface electrical parameters indicate that albumin inhibits pitting corrosion. Contrarily, measurements as a function of time show that albumin affects all the parameters relative to the double layer (but one) and to the film, and that they exhibit oscillations with time at different degrees. The behaviour of the charge transfer resistance and that of the dispersion coefficient of the film faradaic capacitance, show that the protein inhibits or favours pitting corrosion in an alternating manner. This oscillating phenomenon was interpreted in terms of an adsorption-desorption sequence of the protein under the influence of shear.
© SIRPE 2002
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