ÁREA: Materiais
TÍTULO: CORROSÃO DO ESTANHO NA PRESENÇA DE BACTÉRIAS EM MEIO NEUTRO
AUTORES: GUEDES, J.A.C. (UECE) ; GONDIM, T.A. (UECE) ; ARAUJO, S.V.L. (UECE) ; PAIVA, D.V.M. (UECE) ; FILHO, M.A.N.S. (UECE) ; MAGALHÃES, C.E.C. (UECE) ; SILVA, R.C.B. (UECE)
RESUMO: O estanho é um metal muito utilizado na galvanoplastia. Entretanto, poucos estudos têm sido voltados para a investigação do comportamento deste metal na presença de microorganismos. Sendo assim, este trabalho tem como objeto de estudo a investigação da corrosão de estanho na presença das bactérias P. aeruginosa e S. aureus. 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, também foi utilizada a técnica de espectrometria de absorção atômica com o propósito de verificar a concentração total de estanho na solução. É verificado que as bactérias têm efeito significativo no processo corrosivo do metal.
PALAVRAS CHAVES: estanho, staphylococus, pseudomonas.
INTRODUÇÃO: O estanho não se oxida facilmente com a água do mar e com água potável, portanto é resistente a corrosão. “Entretanto, é um metal anfótero (JAFARIAN, et al., 2008), reage em meio ácido e alcalino, mas é relativamente resistente ao meio neutro”. Sendo assim, o estanho é muito utilizado na galvanoplastia e na confecção de ânodo solúvel em diversos processos eletrolíticos. Portanto, o conhecimento do seu comportamento eletroquímico é de grande interesse nos aspectos tecnológicos e científicos. “Na literatura existem vários trabalhos relacionados com a corrosão de estanho em soluções de cloreto, sendo bastante evidenciado o mecanismo de dissolução química e corrosão deste metal (BEZERRA, et al., 2007)”. A reação de estanho com íons cloretos é bastante complexa. Tendo em vista a complexidade dessa reação, 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 associação de bactérias na corrosão de estanho em meio ácido. “A Pseudomonas. aeruginosa é uma bactéria aeróbia, gram-negativa e algumas cepas produzem ácidos, seu cultivo é realizado em ágar McConkey, o meio contém sais biliares que são inibidores de bactérias gram-positivas (GERARD, et al., 2005)”. Além disso, a bactéria é comumente 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. Para este efeito recorrem-se ao ensaio de imersão com perda de massa, às técnicas de caracterização superficial (microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de análise da energia dispersiva 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/L de cloreto de sódio (NaCl), 0,05g/L de fosfato de sódio monobásico (NaH2PO4), 0,03g/L de sulfato ferosso (FeSO4), 0,03g/L de sacarose (C12H22O11), 0,03g/L de caseína e 0,01g/L de cloridrato de tiamina. As cepas das bactérias Pseudomonas aeruginosa ATCC27853 e Staphylococcus aureus ATCC25923 foram gentilmente cedidas pela FIOCRUZ-RJ. Antes de serem imersas na solução, as bactérias foram imersas em caldo nutritivo BHI (Brain Heart Infusion) e após 3 dias, foram colocados em placas de petri contendo os meios de cultura seletivo Ágar MacConkey e Ágar Baird Parker respectivamente para Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus em estufa bacteriológica a 37ºC. Foram conduzidos ensaios de imersão de amostras de estanho em solução, na ausência e na presença das bactérias P. aeruginosa e S. aureus. 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 O pH das soluções foi medido através do pHmetro, da Marconi PA 200.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: É verificado que o meio estéril confere um valor de taxa de corrosão para o estanho igual 5,08x10-² mdd; no entanto, em meio contendo a bactéria P. aeruginosa e S. aureus, tem-se o valor igual a 7,65x10-2 mdd e -2,55x10-2 mdd respectivamente. Na presença de P. aeruginosa, tem-se o incremento da dissolução do estanho, enquanto que, em meio contendo S. aureus, verifica-se um valor negativo para a taxa de corrosão. É provável que este fato esteja relacionando a formação de biofilme sobre a superfície do estanho. O pH do meio cloreto admite valor crescente a partir de 14 dias, tendo o valor igual a 9,4 em 60 dias. Não é observada uma grande alteração no valor do pH para o meio na presença da P. aeruginosa, o pH tende em torno da neutralidade (pH 7). Portanto, pode-se inferir que a presença da bactéria impõe alterações nas condições físico-químicas do meio. Estas alterações devem estar associadas à atividade metabólica da P. aeruginosa que, possivelmente, está gerando espécies ácidas que tendem a neutralizar as espécies básicas oriundas da dissolução do metal. Comparativamente, pode-se dizer que a bactéria S. aureus pouco influenciou nas características físico-químicas do meio. A caracterização da superfície do estanho para a solução estéril revela que não houve variação significativa do aspecto morfológico da superfície do metal. Por outro lado, a micrografia da superfície do estanho na presença da P. aeruginosa (Figura 1(a)) indica que o processo corrosivo ocorre uniformemente. Verifica-se que, a partir de 45 dias, ocorre à formação discreta de precipitados insolúveis sobre a superfície do estanho (Figura 1(b)). As micrografias da superfície do estanho na presença da S. aureus (Figura 2) para os tempos de imersão de 30 e 45 dias são perceptíveis a formação de biofilme.
CONCLUSÕES: De um modo geral, pode-se concluir que, na presença e na ausência da bactéria Pseudomonas aeruginosa, o estanho não sofre alterações significativas quanto ao aspecto morfológico de sua superfície. A partir de 45 dias de imersão na solução com bactéria, observa-se a formação discreta de precipitado insolúvel sobre a superfície do metal. A influência da bactéria S. aureus no processo corrosivo da superfície de estanho parece ter o mesmo perfil que aquele apresentado pela bactéria P. aeruginosa. Todavia, é verificada a formação de biofilme sobre o estanho na presença daquela bactéria.
AGRADECIMENTOS: Ao Instituto de Pesquisas e Desenvolvimento Industrial (IPDI), Laboratório de Microscopia Atômica (LMA), ao CNPq e à FUNCAP.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BEZERRA, D.P., CASTRO, R.A.O., HOLANDA, L.M., FREIRE, J.A.K., SILVA, R.C.B. “Corrosão de Estanho em Solução de Cloreto na Presença do Fungo Aspergilus niger”, 2007.
GERARD, J. T., BERDELL, R. F., CHRISTINE, L. C., “Microbiologia”, 8a ed., Artmed, Porto Alegre, 2005.
JAFARIAN, M. et al. Electrochemical studies of the pitting corrosion of tin in citric acid solution containing Cl-. Science Direct, Tehran, Iran, v. 53, n. 13, p.4528-4536, 2008.
