Análise da ação do quaternário de amônio e quitosana na corrosão induzida microbiologicamente

Abstract

O desenvolvimento industrial fez com que os metais se tornassem indispensáveis para a humanidade, e a corrosão é a principal forma de deterioração desses materiais. O processo da corrosão induzida microbiologicamente (CIM) envolve os micro-organismos que podem iniciar ou contribuir para a propagação da corrosão, acelerando a forma de corrosão existente. Os micro-organismos, os quais existem praticamente em todos os ambientes aquosos naturais, têm uma tendência a juntar-se e a crescer nas superfícies dos materiais estruturais. Esses seres vivos produzem e usam polissacarídeos e outros exopolímeros para vincular-se às superfícies, formando uma matriz complexa chamada de biofilme. Problemas associados com o acúmulo de biofilmes sobre as superfícies de equipamentos de processamento industrial aumentam os custos operacionais. Alguns destes problemas são: perda de eficiência térmica, corrosão e vazamentos em tubulações. Uma vez que existam condições de formação de biofilmes, torna se necessária à adoção de medidas que possibilitem a prevenção ou a remoção dos biofilmes formados. A utilização de biocidas é uma das formas mais indicadas no controle da CIM, no entanto, os biofilmes podem constituir uma barreira contra a atuação desses compostos. Diante disso, foram investigadas formulações e combinações de compostos quaternários de amônio (quats) e quitosana. Foi determinada a concentração mínima inibitória dos biocidas, quantificação da matéria ativa catiônica, estudo da CIM por meio da quantificação microbiana e taxas de corrosão por perda de massa, além de ensaios eletroquímicos. Desses ensaios realizados, o blend quats mais a quitosana de massa molecular média formulada a 1% v/v de ácido acético (quats/quitM_gel1%) foi a melhor combinação encontrada. Esta combinação foi testada no ensaio dinâmico, e os resultados indicaram que, o blend foi o mais efetivo na redução das taxas de corrosão do aço carbono ASTM A283. Porém, os agentes químicos, de forma geral, não reduziram a concentração celular das bactérias. O fluxo de fluido não inibiu o crescimento microbiológico, além dos fatores associados à atividade antibacteriana da quitosana e seus derivados como: massa molecular e às condições ambientais, por exemplo: a presença de íons metálicos. MEV, EDS e DRX foram usados para caracterizar superfícies, biofilme e produtos de corrosão identificando os principais elementos e morfologia.