ÁREA: Materiais
TÍTULO: INFLUÊNCIA DO ESTANHO EM MEIO NEUTRO NA PRESENÇA DE BACTÉRIAS.
AUTORES: GUEDES, J. A. C. (UECE) ; SILVA, L. F. S. (UECE) ; LIMA, V. L. (UECE) ; MAGALHÃES, C. E. C. (UECE) ; SILVA, R. C. S. (UECE) ; SOUSA, L. S. (UECE)
RESUMO: Este trabalho tem como objeto de estudo a investigação da corrosão de estanho em meio neutro na presença da bactéria Pseudomonas aeruginosa. Para este efeito, utilizou-se o teste de imersão com perda de massa associado às técnicas de microscopia eletrônica de varredura e espectrofotometria de análise da energia dispersiva por raios-X a fim de caracterizar a superfície do metal. Foi utilizada também a técnica de espectrometria de absorção atômica com o propósito de verificar a concentração total de estanho na solução de trabalho. É verificado que a bactéria P. aeruginosa tem efeito significativo no processo corrosivo do metal estanho, porém não tem ação direta sobre a superfície.
PALAVRAS CHAVES: estanho, corrosão, pseudomonas.
INTRODUÇÃO: A corrosão metálica é a transformação de um material metálico pela sua interação química ou eletroquímica num determinado meio de exposição, processo que resulta na formação de produtos de corrosão e na liberação de energia.
Quase sempre, a corrosão metálica (por mecanismo eletroquímico), está associada à exposição do metal a um meio no qual existe a presença de moléculas de água associada ao gás oxigênio ou íons de hidrogênio.
O estanho é um metal maleável e pouco dúctil. Porém, não se oxida facilmente com a água do mar e com água potável, logo é resistente a corrosão. Entretanto, pode ser atacado por ácidos fortes. Sendo assim, o metal descrito é muito utilizado na galvanoplastia e ligas como bronze, também é utilizado em soldas
A reação de estanho com soluções ácidas, especificamente com íons cloretos, é bastante complexa. Esta reação não ocorre de forma imediata, se fazem necessários alguns minutos para que a reação comece a se processar. Tendo em vista a complexidade dessa reação com íons cloretos, pode-se inferir que a dissolução de estanho em meio cloreto e na presença de bactérias torna-se objeto de investigação.
Por outro lado, verificou-se que praticamente inexistem trabalhos relacionados com a asociação de bactérias na corrosão de estanho em meio ácido. Em vista disso a bactéria Pseudomonas aeruginosa é comunmente encontrada no ambiente, indicando o seu potencial frete à associação de metais.
Pelo exposto acima, tem-se neste trabalho a investigação preliminar da corrosão de estanho em meio cloreto na presença de bactéria Pseudomonas aeruginosa. Para este efeito recorem-se ao ensaio de imersão com perda de massa, às técnicas de caracterização superficial (microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de análise da energia disperssiva por raios –X).
MATERIAL E MÉTODOS: Inicialmente, o estanho metálico na forma de placas foi tratado com álcool etílico anidro, e em seguida foi imerso em solução, cuja composição era: 2g de cloreto de sódio (NaCl), 0,05g de fosfato de sódio monobásico (NaH2PO4), 0,03g de sulfato ferosso (FeSO4), 0,03g de sacarose (C12H22O11), 0,03g de caseína e 0,01g de cloridrato de tiamina.
A cepa da bactéria Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 foi gentilmente cedida pela FIOCRUZ-RJ. O cultivo foi realizado em ágar McConkey durante 3 dias a 37oC em estufa bacteriológica. Foi verificado, através da inoculação da bactéria na solução de trabalho, a sua adaptação.
Foram conduzidos ensaios de imersão de amostras de estanho em solução, na ausência e na presença da bactéria P. Aeruginosa.
As amostras de estanho tiveram suas massas medidas antes e depois do ensaio de imersão com perda de massa. Foi determinada a taxa de corrosão na solução de trabalho em miligramas por decímetro quadrado por dia (mdd). Após o ensaio, foram submetidas à técnica de microscopia eletrônica de varredura e de espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, utilizando o microscópio eletrônico de varredura, modelo MXU, da Vegascan, com câmara acoplada para analise elementar da superfície.
A solução de trabalho após o ensaio de imersão foi submetida à análise a fim de determinar a concentração de íons estanho total. Este efeito foi realizado por meio da técnica de espectrofotometria de absorção atômica, modelo SPECTRAA 55, da Varian.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na solução estéril (ausente da bactéria), ocorre a dissolução do metal, tendo a formar um patamar constante a partir de 30 dias, tal solução confere um valor de taxa de corrosão para o estanho igual 5x10-² mdd. Na solução não-estéril tem-se o valor de 11,06 mdd. Logo, tem-se que a bactéria incrementa a perda de massa do estanho, promovendo a dissolução do metal.
Para os períodos de imersão pré-estabelecidos, foi medido o valor do pH do meio. O pH do meio cloreto estéril é praticamente constante (em torno de 6,4) e admite valor crescente de basicidade a partir de 14 dias, tendo o valor igual a 9,0 em 30 dias. Todavia, não é observada grande alteração no valor do pH para o meio na presença da bactéria. Neste caso, o pH tende a um valor em torno da neutralidade (pH 7). Portanto, pode-se inferir que a presença da bactéria impõe alterações nas condições físico-quimicas do meio. Estas alterações devem estar associadas a atividade metabólica da P. aeruginosa que, possivelmente, está consumindo os componentes do meio, gerando espécies ácidas que tendem a neutralizar parcialmente as espécies básicas oriundas da dissolução do metal estanho.
A caracterização superficial da superfície do estanho revela que não houve corrosão significativa na solução estéril (Figura 1). Tal fato está, provavelmente, ocorrendo devido ao estanho ser um metal bastante resistente a corrosão.
Por outro lado, a micrografia da superfície do estanho na presença da P. Aeruginosa (Figura 2) indica que o processo da corrosão ocorre uniformemente na superfície e de modo significativo. Porém, não é possível caracterizar o biofilme na superfície do estanho. Tal fato corrobora para que os produtos metabólicos da bactéria estejam promovendo a corrosão do estanho.
CONCLUSÕES: Pode concluir que a bactéria Pseudomonas aeruginosa no meio cloreto promove a corrosão do estanho. O pH do meio tende a ficar em torno da neutralidade (na presença da bactéria), enquanto na ausência tende a se tornar alcalino (pH = 9,0). A corrosão pode ser caracterizada como uniforme, não sendo evidenciada a formação de produtos insolúveis sobre a superfície tampouco a formação do biofilme.
AGRADECIMENTOS: Ao Instituto de Pesquisas e Desenvolvimento Industrial (IPDI)/Laboratório de Microscopia Atômica (LMA.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BEECH, I B. e SUNNER, J. “Biocorrosion: Towards Understanding Interaction between Biofilms and Metals”, 2000. Current Opinion in Biotechnology, v. 15, pp. 181-186.
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