ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO: Corrosão do Aço Carbono em Meio Sulfato na Presença da Bactéria Salmonella anatum
AUTORES: SILVA, R. C. B. (UECE) ; PONTES FILHO, T. R. (UECE)
RESUMO: A presença de microorganismos em meios aquosos pode alterar a interface metal/meio, ou reagir diretamente com a superfície do metal. Assim, colaborando para a deterioração química do material metálico. Este trabalho tem como objetivo avaliar a corrosão do aço em meio sulfato na presença da bactéria Salmonella anatum. Para tal feito, foram conduzidos testes de imersão de amostras de aço carbono no meio sulfato, bem como, realizadas análises das amostras por microscopia eletrônica de varredura e energia dispersiva por raios-X. Também, foram efetuadas medidas de pH do meio. Foi verificada uma discreta perda de massa da amostra em 7 dias de imersão;a acidificação do meio, variando o pH de 7,3 (no início) para 5,0 (após 21 dias de imersão).Sugerem-se formações de óxidos de Fe e de fosfato.
PALAVRAS CHAVES: corrosão, aço carbono, salmonella
INTRODUÇÃO: Os estudos da biocorrosão se baseiam em testes microbiológicos, sendo poucas as referências a métodos alternativos5. O estudo de corrosão de materiais metálicos é classificado como uma área cientificamente fora de moda, entretanto, é um assunto complexo e interdisciplinar, principalmente no que concerne à ação associada de microorganismos, tendo relevância não só pela possibilidade de redução de perdas econômicas, mas também pela possibilidade de biorremediação de áreas contaminadas por metais pesados6. Este trabalho tem como objetivo avaliar a corrosão do aço em meio sulfato na presença da bactéria Salmonella anatum. Para este efeito, tem-se a realização do ensaio de imersão (com a perda de massa da amostra no meio), de medidas de pH do meio, em intervalos de tempo pré-determinados, bem como, a análise da superfície após o ensaio de imersão (perda de massa) e a quantificação da concentração total de íons ferro no meio, recorrendo-se ás técnicas de espectrofotometria de absorção atômica (EAA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de análise de energia dispersiva de raios-X (EDX).
MATERIAL E MÉTODOS: Para a realização dos experimentos foram utilizados amostras de aço-carbono na forma de discos, com aproximadamente 1cm2 de área. Foram utilizadas cepas padrão de Salmonella anatum, sendo a bactéria cultivada em ágar Müeller-Hinton durante 24 horas a temperatura de 37oC em estufa bacteriológica.O procedimento experimental foi realizado utilizando-se o meio sulfato. Os componentes deste meio foram escolhidos com vista a suprir as necessidades básicas para o crescimento bacteriano. A preparação das amostras consistiu do polimento mecânico de uma das faces da amostra, para a retirada de óxidos de ferro e outros resíduos. A face exposta foi desengordurada em álcool etílico. Após o polimento as amostras tiveram suas massas medidas em balança analítica de precisão e, em seguida, foram imersas no meio e após intervalos de tempo pré-determinado, as amostras foram retiradas, lavadas exaustivamente com água bidestilada e álcool etílico anidro, secadas e pesadas. Os experimentos de perda de massa foram conduzidos mantendo-se o meio estático, a fim de estabelecer um perfil hidrodinâmico uniforme e estável. O acompanhamento da variação do pH do meio foi realizado com o uso de pHmetro da Marconi, modelo, PA-200 à temperatura ambiente do laboratório (em torno de 25ºC). Também, foi verificada a concentração total de íons ferro no meio sulfato através da técnica de espectrofotometria de absorção atômica (EAA), onde se utilizou o espectrofotômetro de absorção atômica, modelo SPECTRAA55, da Varian.Após o ensaio de imersão, as amostras foram analisadas topograficamente por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de análise de energia dispersiva de raios-X (EDX), utilizando o microscópio eletrônico de varredura, da Phillips, modelo XL-30.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O processo corrosivo sobre o aço ocorre, tendo um acentuado perfil na amostra imersa no meio contendo bactéria, demonstrando evidentemente a forte influência da bactéria Salmonella anatum. Foi observado sobre a superfície do metal, o acúmulo de depósito sólido, de coloração cinza, inicialmente, alterando-se para esbranquiçada. Este fato evidencia que, nos estágios iniciais dentro do período total estabelecido, as amostras de aço-carbono sofrem processo de descarbonização, isto é, o ataque do meio à superfície do aço é de tal forma que promove o desprendimento de partículas finamente divididas de carbono. E, simultaneamente, a oxidação do ferro, gerando espécies iônicas que, por sua vez, tendem a reagir com os componentes do meio, tais como os íons oxalato e os íons hidroxila, conforme a seguinte reação, respectivamente:
Fe2+ + C2O42-  FeC2O4 (1)
Fe2+ + 2OH-  Fe(OH)2 (2)
Após o período de 7 dias, tornou-se visível sobre a superfície o acúmulo de cristais esbranquiçados, os quais tendem a se modificarem e a formar, então, uma camada de depósito sólido aderido à superfície e de coloração escura. Neste momento, surgiu uma certa diferenciação entre as amostras imersas em meio sulfato com e sem a bactéria Salmonella. Foi observado que este fato apresentou continuidade, enquanto que no ensaio de imersão na presença da bactéria, o depósito se modificou para um de coloração amarelada. A modificação da aparência do material depositado sobre as amostras é bastante interessante, pois pode estar indicando que os produtos de corrosão inicialmente formados na superfície do aço sofreram alterações significativas em sua composição ao longo do tempo de exposição ao meio. Provavelmente, estes produtos sejam uma mistura de óxidos de ferro e de fosfatos.
CONCLUSÕES: A corrosão da superfície do aço carbono foi investida em meio sulfato contendo a bactéria Salmonella anatum. O processo corrosivo é bastante evidenciado na presença da bactéria. O acúmulo de depósito insolúvel na superfície ocorre, principalmente compostos inorgânico tais como óxidos de Fe e de fosfatos, como sugerem as análises de MEV e EDX. Pites sobre a superfície são visualizados e tendem aumentar em número e tamanho como o tempo de imersão. O pH do meio é influenciado pela presença de íons Fe em solução.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem aFUNCAP (proc. nr. 744/03) pelo suporte financeiro e ao PIBIC/CNPq.
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