Acadmicos: Franciel Cantanhede Rameiro Layanne Jovita Oliveira Xavier
Layanne Vernica de Sousa Pereira Roberto Pereira da Silva
Caxias-MA
CORROSO INDUZIDA POR
MICRORGANISMOS
A corroso induzida por microrganismo, tambm chamada de microbiana ou microbiolgica;
Ambiente que podem proporcionar crescimento de bactrias, algas e fungos;
CASOS
Deteriorao microbiana pode aparecer em diversos materiais,
metlicos e no-metlicos.
CASOS Deteriorao de Mrmore e Concreto
H2SO4 No mrmore,com carbonato de clcio.
Com o concreto, destruindo o carter alcalino ou bsico, pH=12,5.
CASOS
O cido sulfrico pode ser proveniente de:
1. Ar poludo contendo dixido de enxofre;
2. Ao microbiana devido presena de bactrias oxidante de enxofre.
CASOS Deteriorao microbiolgica de madeira
Tubulaes de distribuio de gua
Sistema de refrigerao
gua aerada
Exposio a luz solar
pH entre 7 e 8
Temperatura entre 27 e 60c
CASOS Tubulaes para conduo de gs e gasmetros
Reduo do sulfato a sulfeto
Corroso do material metlico e contaminao do gs
Recuperao secundria de petrleo
Odor caracterstico do gs sulfdrico
Aquecedores e vlvulas de cobre
Tubulaes enterradas
CASOS Tanques de armazenamento de combustveis
gua pode ser proveniente de:
1. Usinas durante a operao de lavagem dos combustveis;
2. Usa gua para evitar a perda por evaporao de produtos leves;
3. Condensao de vapor dgua existente na atmosfera dos tanques de armazenamento.
CASOS Possveis razes para a deteriorao ou corroso
relacionadas com os combustveis:
1. Crescimento microbiano;
2. Biodegradao de aditivos orgnicos usado nos combustveis para melhorar seu desempenho;
3. Formao de gs sulfdrico, devido as bactrias redutoras de sulfato presentes em gua contendo sulfato;
CASOS Biodeteriorao de tintas, plsticos e lentes
Industria de papel e celulose
Bactrias oxidante de ferro
30% dos custos de manuteno na industria de celulose e papel esta relacionado a corroso
Linhas de incndio
Tanques de gua desmineralizada
Recomendvel uso de perxido de hidrognio
CASOS Linhas de incndio
Teste hidrosttico
Tanques de gua desmineralizada
Recomendvel uso de perxido de hidrognio
MECANISMOS Quando uma superficie metlica imersa
em gua, comea a formao de um
biofilme. Isso ocorre de acordo com as
seguintes etapas:
Compostos orgnicos dissolvidos na gua so adsorvidos iniciando a formao do
biofilme;
MECANISMOS Bactrias da fase aquosa se depositam, so as
bactrias ssseis;
Bactrias ssseis formam um biofilme atravs da elaborao de polmeros extracelulares, que podem ser polissacardeos;
Aps a fixao , e havendo nutrientes, as bactrias se multiplicam, o biofilme vai crescendo e outros organismos podem aderir ao mesmo.
MECANISMOS As condies operacionais tm grande
influncia no desenvolvimento do biofilme e,
entre elas, devem ser consideradas:
Temperaturas o aumento da temperatura (30-40C) facilita o crescimento;
Velocidade do fluxo biofilmes formados a velocidades baixas tendem a ser mais
volumosos e facilmente destacveis;
MECANISMOS pH a elevao de pH impede o
desenvolvimento de bactrias; as redutoras de
sulfato no se desenvolvem em pH = 11;
Oxignio a ausncia de oxignio possibilita o desenvolvimento anaerbicas como as
redutoras de sulfato;
Limpeza e sanitizao impedem a formao do biofilme
MECANISMO A corroso induzida por microorganismos
pode ser classificada em quarto tipos:
Devida a formao de cidos;
Por despolarizao catdica;
Por aerao diferencial;
Por ao conjunta de bactrias.
CORROSO DEVIDO A FORMAO DE CIDOS Esse tipo de corroso pode soer classificado
em trs tipos. So eles:
Oxidao de compostos inorgnicos de enxofre pelo gnero Thiobacillus;
Oxidao de piritas a cido sulfrico por ferrobacillus ferrooxidans;
Fungos ou bactrias celulolticas que fermentam material celulsico a cidos
orgnicos.
Oxidao de compostos inorgnicos de enxofre pelo gnero Thiobacillus Um grupo de bactrias do gnero
Thiobacillusoxida enxofre ou compostos de
enxofre, a sulfato, com a simultnea produo
de cido sulfrico;
Algumas bactrias metabolizam sulfetos solveis se a concentrao de H2S estiver
abaixo de 200 ppm.;
Oxidao de compostos inorgnicos de enxofre pelo gnero Thiobacillus A energia para essa sntese proveniente da
oxidao do enxofre, ou seus composto, como mostra a reao:
2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO4(H = - 286,6 cal)
No caso do gs sulfdrico, ou cido sulfrico, tem-se:
2H2S + 2O2 H2S2O3 + H2O
5H2S2O3 + 4O2 + H2O 6H2SO4 + 4S
Oxidao de compostos inorgnicos de enxofre pelo gnero Thiobacillus
A temperatura ideal para o crescimento dessas bactrias est na faixa de 25 30C e no
sobrevivem na faixa de 55 60C
Seus processos metablicos ocasionam, em alguns casos, valores de pH em torno de 2,
podendo alcanar valores ainda menores.
Oxidao de compostos inorgnicos de enxofre pelo gnero Thiobacillus
Como exemplos para esse tipo de corroso,
podemos citar:
A destruio da parte superior interna de tubos de concreto ou de ao carbono para a conduo
de guas de esgotos ou guas poludas;
Em certos casos a borracha vulcanizada atacada por essas bactrias, bem como
concretos ornamentais contendo enxofre.
Oxidao de compostos inorgnicos de enxofre pelo gnero Thiobacillus
A proteo contra esse tipo de corroso
deve ser no sentido de:
Eliminar a fonte de enxofre;
Empregar proteo catdica;
Substituir as tubulaes de ao, ou de concreto, por tubos plsticos como, por exemplo,
polietileno, polister reforado com fibra de
vidro (PRFV) ou PVC.
Oxidao de piritas a cido sulfrico por ferrobacillus ferroxidans
Ferrobacillus ferroxidans so bactrias capazes de acelerar a oxidao de depsitos pirticos
(FeS) para cido sulfrico, em pH cido;
Pode-se admitir srie de reaes, considerando-se a pirita como FeS2
Oxidao da pirita: 2FeS2 + 7O2 + 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4
Oxidao de piritas a cido sulfrico por ferrobacillus ferroxidans
Oxidao do sulfato ferroso: 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 2Fe(SO4)3 + 2H2O
Hidrlise do sulfato frrico:
Fe(SO4)3 + 6 H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
ou
Fe(SO4)3 + 2H2O 2FeOHSO4 + H2SO4
Oxidao de piritas a cido sulfrico por ferrobacillus ferroxidans
Oxidao da pirita pelo sulfato frrico:
FeS2 + Fe(OH)3 3FeSO4 + 2S
Oxidao direta a sulfato frrico:
4FeS2 + 15O2 + 2H2O 2Fe(SO4)3 + 2H2SO4
Oxidao de piritas a cido sulfrico por ferrobacillus ferroxidans
Essas bactrias so responsveis pela a natureza cida das guas de minas de ouro e de
carvo, pois oxidam a pirita presente nessas
minas a cido sulfrico;
Essas guas, devido ao seu carter cido, so corrosivas para as mquinas de bombeamento
bem como pra as instalaes das minas.
Oxidao de piritas a cido sulfrico por ferrobacillus ferroxidans
A proteo contra essa corroso pode ser orinteda pra os seguintes pontos:
Neutralizao da acidez com xido de clcio (cal);
Uso de material resistente a cido sulfricopara as bombas e tubulaes.
Fungos ou bactrias celulolticas que fermentam material celulsico a cidos orgnicos
Em alguns casos, tubulaes enterradas so revestidadas com material celulsico, como,
por exemplo, aniagem, impregnado com asfalto
ou betume.
A celulose pode ser oxidada por certas bactrias produzindo cido actico, butrico e
dixido de carbnico
Fungos ou bactrias celulolticas que fermentam material celulsico a cidos orgnicos
Ocorre, portanto, alm da deteriorao do revestimento, a corroso da tubulao devida
aos cidos formados;
Essa corroso ocorre, mais frequentemente, em meio anaerbio ou muito pouco aerado.
Vrios microorganismos como:
algas, fungos e bactria;
formam produtos insolveis que
ficam aderidos na superfcie metlica
sob a forma de filmes ou tubrculos.
Troscinski e Watson apresentaram
uma relao com os principais tipos
de microorganismos que podem
ocasionar depsitos e corroso em
sistema de refrigerao
nas torres de refrigerao, quando as
algas so arrastadas elas se depositam
constituindo o chamado fouling.
Bactrias de ferro, aerbias, como
Gallionela ferraginea ou a dos gneros
Crenotrix, Leptothrix, Siderocapsa e
Sideromonas, aceleram a oxidao de
on Fe2+ dissolvido na gua para formar
os ons Fe3+ que formam ento o Fe2O3 .
H2O ou Fe(OH)3, insolveis.
Exemplo do processo de oxidao do ferro:
2Fe(HCO3)2+ O2Fe2O3+2H2O +4CO2
Os tubrculos ocasionam inconveniente:
Diminuio da capacidade de vazo da
tubulao;
Interferncia na troca de calor;
Criam condies para corroso por
aerao diferencial.
Para se evitar inconvenientes originados
por essa bactrias, Pode-se:
Remover o ferro da agua oxidando-o por aerao ou clorao e posterior
filtrao;
Precipitar o ferro durante o processo de abrandamento por cal soldada;
Limpar periodicamente o sistema;
Corroso por ao conjunta de
bactrias
Ocorrem casos de corroso microbiana
em que se observa a ao simultnea
de bactrias.
Assim pode-se ter:
Reduo de sulfato e formao de cido ( Thiobacillus thiooxidans)
Reduo de sulfato e oxidao de sulfeto, (Thiobacilli).
Oxidao de enxofre elementar, produzindo mais cido, (Thiobacilli e
Ferrobacilli) simultaneamente.
Bactria redutora de sulfato e bacteria de ferro.
Para que as medidas de proteo, temos:
Anlise da gua;
Anlise bacteriolgica do biofilme;
Uso de cupons que so retirados, periodicamente, para anlise: como na anlise so retirados os
depsitos, usar diversos cupons;
Uso de tcnicas eletroqumicas. Como medidas gerais e
mais importantes para proteo contra corroso induzida
por microorganismos devem ser citadas:
Limpeza sistemtica e sanitizao;
Eliminao de reas de estagnao e de frestas;
Aerao;
Variao de pH;
Revestimentos;
Proteo catdica.
A limpeza sistemtica pode ser feita por processos mecnicos
ou qumicos.
Limpeza mecnica pode ser por raspadores ou pigs ou por jato de gua com alta presso (hydroblast).
A eliminao de reas de estagnao evidentemente dificulta a
deposio do crescimento microbiano.
A seleo do biocida deve estar relacionada com:
Eficincia da ao biocida;
Custo;
Carter txicos dos efluentes.
O tratamento com os biocidas pode ser feito comumente de
duas maneiras:
Adio contnua de pequenas quantidades;
Adio peridica de grandes quantidades de biocida o chamado tratamento de choque ou em bateladas, o que
possibilita a morte rpida das clulas presentes e a reduo
do aparecimento de formas resistentes.
As substncias usadas podem ter ao bacteriosttica, isto ,
impedem o crescimento de bactrias, ou ao bactericida; em
outras palavras, matam as bactrias. Dependendo do tipo de
microorganismos combatidos, essas substncias so
chamadas de algicidas (algas), fungicidas (fungos) e
slimicidas (limos).
Entre os tipos de produtos mais comumente usados para
controle de crescimento biolgico tm-se:
Aldedos acrolena, formaldedo (tambm chamado de formol, formalina ou aldedo frmico), glutaraldedo (1,5-
pentanedial);
Tiocianatos orgnicos metileno-bis-tiocianato e cloroetileno bis-tiocianato, o primeiro (SNC-CH2-CNS), sendo bom
biocia para bactrias redutoras de sulfato, algas e fungos;
Sais de amnio quternrio tm frmula geral:
Onde R1, R2, R3 e R4 representam radicais alquil, aril ou hetereocclico, e X- representa
geralmente um halogeneto, comumente o cloreto (Cl-).
Como exemplo, tem-se o cloreto de cetildimetilbenzilamonio:
Efeito da Proteo Para manter uma programao efetiva de adio dos
biocidas, visando controlar o desenvolvimento
microbiano, se faz necessrio medir o nmero total de
microorganismos presentes no sistema, alm de identific-
los. Essa medida pode ser feita pela contagem em placa
usando meios de cultura adequados.
Esses meios de cultura so:
Para o preparo desse meio de cultura, deve-se aquec-lo at
completa solubilizao, passar para placa de Petri e
esterelizar por 15 minutos a 1 atm e 121C. Para mais
completa caracterizao do processo corrosivo ocasionado
por bactria redutora de sulfato, deve-se identific-la e
fazer a contagem bacteriana. Para isto, comum usar um
meio de cultura com as caractersticas adequadas:
Ser anaerbico e esterilizado;
Ter como nica fonte de enxofre um composto inorgnico, que em geral o sulfato de magnsio;
Conter um substrato orgnico (geralmente o lactato de sdio), que oxidado para cido actico por bactrias do gnero
Desulvibrio.
pH entre 7,0 e 7,5 para condies ideais de crescimento das bactrias;
conter um composto de ferro(II), para servir de indicador da formao de H2S ou S2-: o Fe+2 reag com essas substncias
formando o FeS, sulfeto de ferro, que preto, caracterizado
pelo escurecimento do meio de cultura a presena das
bactrias redutoras de sulfato, pois somente elas podem
reduzir sulfato inorgnico a sulfeto 22 nas condies do meio
de cultura, em cultivo anaerbico.