estudo de biofilmes e o potencial de corrosão em aço inoxidável 316 em águas marinhas

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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO 
CURSO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL 
 
 
BRUNELA DOS SANTOS NEVES 
 
 
 
 
ESTUDO DE BIOFILMES E O POTENCIAL DE CORROSÃO EM AÇO 
INOXIDÁVEL AISI 316 EM ÁGUAS MARINHAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vitória 
2016 
 
 
BRUNELA DOS SANTOS NEVES 
 
 
ESTUDO DE BIOFILMES E O POTENCIAL DE CORROSÃO EM AÇO 
INOXIDÁVEL AISI 316 EM ÁGUAS MARINHAS 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à 
Coordenadoria do Curso de Engenharia Sanitária e 
Ambiental do Instituto Federal do Espírito Santo, como 
requisito parcial para obtenção do título de Graduação 
em Engenharia Sanitária e Ambiental. 
 
Orientadora: Profª. Dra. Adriana Marcia Nicolau Korres 
Coorientadora: Profª. Dra. Viviane Azambuja Favre- 
Nicolin 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vitória 
2016 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Biblioteca Nilo Peçanha do Instituto Federal do Espírito Santo) 
 
N513e Neves, Brunela dos Santos. 
 Estudo de biofilmes e o potencial de corrosão em aço inoxidável 
AISI 316 em águas marinhas / Brunela dos Santos Neves. – 2016. 
 76 f. : il. ; 30 cm 
 
 Orientadora: Adriana Marcia Nicolau Korres. 
 Coorientadora: Viviane Azambuja Favre-Nicolin. 
 
 Monografia (graduação) – Instituto Federal do Espírito Santo, 
Coordenadoria de Saneamento Ambiental, Curso Superior de 
Engenharia Sanitária e Ambiental, Vitória, 2016. 
 
 1. Engenharia sanitária. 2.Ecossistema. 3. Aço inoxidável - 
Corrosão. 4. Água do mar – Analise. I. Korres, Adriana Marcia 
Nicolau. II. Favre-Nicolin, Viviane Azambuja. III. Instituto Federal do 
Espírito Santo. IV. Título. 
 
 CDD 21 – 628 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Primeiramente a Deus por guiar todos os meus caminhos e estar sempre à frente 
dos meus planos. 
À minha mãe, Edneia, que muitas vezes abriu mão de seus sonhos para que eu 
pudesse conquistar os meus objetivos. 
À minha professora e orientadora Adriana Marcia Nicolau Korres pela dedicação e 
ajuda no decorrer deste e tantos outros trabalhos. 
À minha coorientadora Viviane Azambuja Favre-Nicolin pelo suporte. 
Aos meus colegas do laboratório de Microbiologia e em especial nossa técnica, 
Sheila Ribeiro, pelo apoio. 
Ao estagiário do laboratório de Biotecnologia e Sustentabilidade, Cássio Faé, pela 
ajuda da coleta da água do mar. 
Aos integrantes do laboratório de Química, em especial a Paola Angélica, pela ajuda 
nas análises químicas. 
Ao Ricardo Boldrini do laboratório de Microscopia e Microanálise pelo apoio no MEV. 
Ao Bruno Poubel pelo suporte nos ensaios eletroquímicos. 
Ao Pedro Rupf pela disponibilidade, ajuda nas análises eletroquímicas e pela 
disponibilização de material de literatura. 
E aos meus amigos que de alguma forma me incentivaram e acreditaram no meu 
potencial, obrigada a todos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O sucesso nasce do querer, da determinação e persistência 
em se chegar a um objetivo. 
Mesmo não atingindo o alvo, quem busca e vence obstáculos, 
no mínimo fará coisas admiráveis. 
 
 José de Alencar 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
Os biofilmes são pequenos ecossistemas complexos e dinâmicos, formados por 
microrganismos envolvidos em uma matriz de polímeros orgânicos aderidos a uma 
superfície. Microrganismos estruturados em biofilmes demonstram uma preferência 
pelo processo de adesão em diversas superfícies inanimadas, incluindo aço 
inoxidável. O ambiente marinho é um ambiente propício para associação de 
microrganismos devido à velocidade das ondas, temperatura do ambiente, potencial 
eletroquímico de substratos metálicos imersos na água do mar e diversos outros 
fatores que propiciam essa interação. O presente trabalho tem como objetivo 
estudar o biofilme e o potencial de corrosão em aços inoxidáveis AISI 316 imersos 
por 40 dias em águas das praias da Ilha do Boi e de Manguinhos. O estudo incluiu a 
avaliação do número de UFC/cm² na superfície dos cupons de aço, a caracterização 
morfológica, os potenciais de corrosão e a resistência do biofilme formado ao longo 
da superfície dos cupons, a perda de massa do material em estudo, imagens de 
microscopias ótica estereoscópica e eletrônica de varredura e uma microanálise por 
espectrometria em energia dispersiva (EDS) de elementos químicos presentes na 
superfície do aço com biofilme. Os resultados revelaram que não é apenas o 
eletrólito que influencia na corrosão, como também a dinâmica do meio influenciada 
por características ambientais, meteorológicas, químicas, físicas e principalmente a 
dinâmica dos microrganismos presentes. O número de UFC/cm² mostrou maior 
contagem global de microrganismos aeróbios mesófilos heterotróficos em 
Manguinhos, observando a presença de cianobactérias somente nesse ambiente. 
Estas foram ausentes na Ilha do Boi, possivelmente pelo predomínio de fungos na 
superfície do aço imerso nesse ambiente. Observou-se um processo corrosivo maior 
no aço e também maior resistência do biofilme em aços imersos na água de 
Manguinhos quando comparado ao da Ilha do Boi, sugerindo que ocorreu uma 
corrosão influenciada por microrganismos. O estudo de biofilme no aço inoxidável 
em ambientes marinhos se torna importante devido à dinâmica de formação e 
interação dos mesmos com o meio de estudo, podendo comprometer a 
balneabilidade da água do mar como também o descarte indevido do material 
danificado pela corrosão, gerando um grande acúmulo de sucata. 
Palavras-chave: Biofilmes. Corrosão. Aço Inoxidável. Água Marinha. 
 
ABSTRACT 
Biofilms are small complex and dynamic ecosystems, formed by involved 
microorganisms in organic polymer matrix adhered to a surface. Microorganisms 
structuralized in biofilms demonstrates preference for the process of adhesion in 
diverse inanimate surfaces, including stainless steel. The marine environment is a 
propitious environment for association of microorganisms due to speed of the waves, 
temperature of the environment. Electrochemical potential of metallic substrates 
immersed in marine water and diverse other factors that propitiate this interaction. 
The present work reports the study of biofilms and the potential of corrosion in AISI 
316 stainless steel immersed by 40 days in marine waters of Ilha do Boi and 
Manguinhos, by analysing the number of CFU/cm² in the surface of steel coupons, by 
morphological characterization, by the potentials of corrosion, and the resistance of 
biofilms formed throughout the surface of coupons, by the loss of mass of the 
material in study, by images of optical and scanning microscope and by 
microanalysis of chemical elements available in the surface of the steel with biofilms 
for energy dispersive spectrometry (EDS). The results revealed that not only the 
electrolyte that influences the corrosion, but also the dynamics influenced by 
environmental characteristics, meteorological, chemistries, physics and dynamics of 
the microorganisms. The number of CFU/cm² showed a larger global count of 
heterotrophic mesophilic aerobic microorganisms in Manguinhos, observing the 
presence of cyanobacteria only in this environment. These were absent in Ilha do 
Boi, possibly due to the predominance of fungi on the steel surface immersed in this 
environment. A high corrosion process was observed in steel immersed in water from 
Manguinhos when compared to theIlha do Boi. Data also show the high resistance 
of the biofilm in steels immersed in the water of Manguinhos, even the corrosive 
process being high in this environment suggesting a corrosion influenced by 
microorganisms. The study of biofilms in the stainless steel in marine environments 
becomes important due the dynamics formation and interaction and may compromise 
the marine water quality such as improper disposal of material damaged by corrosion 
leading to a large accumulation of waste. 
 
Keywords: Biofilms. Corrosion. Stainless Steel. Marine Water. 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1 - Esquema representativo do processo corrosivo de caráter eletroquímico 20 
 
Figura 2 - Arranjo experimental para o levantamento das curvas de polarização por 
 meio de um potenciostato..........................................................................23 
Figura 3 - Curvas de polarização potenciodinâmica hipotética para um sistema que 
apresenta passivação com as regiões anódica e catódica ....................... 24 
Figura 4 - Circuito Randles modificado com duas constantes de tempo ................... 25 
Figura 5 - Diagrama de Nyquist ................................................................................. 26 
Figura 6 - Fotografia apresentando o cupom de aço pronto para imersão ................ 30 
Figura 7 - Mapa da localização da Ilha do Boi (Vitória-ES) ....................................... 31 
Figura 8 - Mapa da localização de Manguinhos (Serra-ES) ...................................... 31 
Figura 9 - Cupons de aço imersos em biorreatores contendo água do mar .............. 32 
Figura 10 - Célula eletrolítica montada para o levantamento das curvas de 
polarização e impedância eletroquímica .................................................. 34 
Figura 11 - Cupons de aço AISI 316 antes do início do experimento e após a 
decapagem ............................................................................................... 36 
Figura 12 - Morfotipos microbianos de cupons de aço imersos por 40 dias em 
reatores com água da Ilha do Boi ............................................................. 40 
Figura 13 - Morfotipos microbianos de cupons de aço imersos por 40 dias em 
reatores com água de Manguinhos .......................................................... 41 
Figura 14 - Comparação das curvas de polarização do aço AISI 316 (matriz), 
imersos por 40 dias em reatores com águas da Ilha do Boi e de 
Manguinhos .............................................................................................. 47 
Figura 15 - Gráfico de impedância eletroquímica dos cupons de aço AISI 316 com 
biofilme formado na água da Ilha do Boi ................................................. 49 
 
Figura 16 - Gráfico de impedância eletroquímica dos cupons aço AISI 316 com 
biofilme formado na água de Manguinhos, A: escala com zoom, B: escala 
normal ...................................................................................................... 50 
Figura 17 - Comparação do gráfico de impedância eletroquímica dos cupons de aço 
com biofilme formado nas águas da Ilha do Boi e Manguinhos ............... 51 
Figura 18 - Imagem da corrosão dos aços após os ensaios eletroquímicos ............. 52 
Figura 19 - Microscopia ótica em cupons de aço AISI 316 imersos por 40 dias em 
reatores contendo águas de Manguinhos e da Ilha do Boi ....................... 54 
Figura 20 - Microscopia eletrônica de varredura em cupons de aço AISI 316 imersos 
por 40 dias em reatores contendo águas das praia de Manguinhos e Ilha 
do Boi ....................................................................................................... 56 
Figura 21 - Composição química nos cupons de aço AISI 316 com adesão de 
biofilme da Ilha do Boi por meio de Espectrofotômetro em Energia 
Dispersiva (EDS) ...................................................................................... 58 
Figura 22 - Composição química nos cupons de aço inoxidável AISI 316 com adesão 
de biofilme de de Manguinhos por meio de Espectrofotômetro em Energia 
Dispersiva (EDS) ...................................................................................... 60 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 Tabela 1 - Número de Unidades Formadoras de Colônias por cm² nos cupons de 
aço 316 imersos por 40 dias em águas marinhas .................................... 38 
Tabela 2 - Parâmetros físico-químicos das águas de Manguinhos e da Ilha do Boi . 44 
Tabela 3 - Potenciais de corrosão e de pite com o desvio padrão. ........................... 47 
Tabela 4 - Cálculo da taxa de corrosão pela perda de massa dos cupons de aços 
AISI 316 imersos por 40 dias nas águas de Manguinhos e da Ilha do Boi
 ................................................................................................................. 53 
Tabela 5 - Comparação dos pontos de corrosão de cupons imersos em água da Ilha 
do Boi e de Manguinhos, de acordo com EDS ......................................... 62 
 
 
 
LISTA DE SIGLAS 
AISI - American Iron and Steel Institute 
AFM - Microscopia de Força Atômica 
BVS - Biblioteca Virtual em Saúde 
CE - Contra eletrodo 
CIM - Corrosão Influenciada por Microrganismos 
CONAMA - Conselho Nacional de Meio Ambiente 
DeCS - Descritores em Ciências da Saúde 
ER - Eletrodo de referência 
ET - Eletrodo de trabalho 
EDS - Espectrofotômetro em energia dispersiva 
EIE - Espectroscopia de Impedância Eletroquímica 
Hz - Hertz 
IFES - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo 
IQA – Índice de Qualidade da Água 
ITPAC - Instituto Tocantinense Presidente Antônio Carlos 
MO - Microscopia ótica 
MEV - Microscopia Eletrônica de Varredura 
MDD - Perda de massa por unidade de área, por unidade de tempo 
NTU - Unidade de Turbidez Nefelométrica 
OCP - Potencial de Circuito Aberto 
OD - Oxigênio Dissolvido 
PAP - Polarização Anódica Potenciodinâmica 
pH - Potencial Hidrogeniônico 
PET - Politereftalato de etileno 
p.p. - Pontos Percentuais 
UFC - Unidades Formadoras de Colônias 
VC - Voltametria cíclica 
 
 
LISTA DE SÍMBOLOS 
C - Carbono 
Cr - Cromo 
Cu - Cobre 
e- - Elétrons liberados 
Fe - Ferro 
H2 - Gás hidrogênio ou hidrogênio molecular 
H20 - Água 
Me - Metal 
Mez+ - Íon Metálico 
Ni - Níquel 
O - Oxigênio 
OH- - Hidroxila 
Ω - Ohm (Resistência) 
 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 15 
2 OBJETIVOS ..................................................................................................... 17 
2.1 OBJETIVO GERAL........................................................................................... 17 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 17 
3 REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................... 18 
3.1 ÁGUA MARINHA .............................................................................................. 18 
3.2 BIOFILMES MICROBIANOS ............................................................................ 18 
3.3 CORROSÃO .................................................................................................... 19 
3.3.1 Biocorrosão .................................................................................................... 21 
3.4 AÇO INOXIDÁVEL AISI 316 ............................................................................ 22 
3.5 ENSAIOS ELETROQUÍMICOS ........................................................................ 22 
3.5.1 Curvas dePolarização Potenciodinâmica .................................................... 22 
3.5.2 Espectroscopia de Impedância Eletroquímica ............................................ 24 
3.6 ANÁLISES DE SUPERFÍCIE ........................................................................... 26 
4 METODOLOGIA .............................................................................................. 29 
4.1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................. 29 
4.2 DELINEAMENTO METODOLÓGICO ............................................................... 29 
4.3 PREPARO DOS CUPONS DE AÇO ................................................................ 29 
4.4 AMOSTRAGEM DE ÁGUA MARINHA ............................................................. 30 
4.5 MONTAGEM DO REATOR .............................................................................. 32 
4.6 ANÁLISE FISICO-QUÍMICA DA ÁGUA ............................................................ 32 
4.7 ANÁLISES MICROBIOLÓGICAS ..................................................................... 33 
4.7.1 Enumeração de Unidades Formadoras de Colônias/cm² (UFC/cm²) ......... 33 
4.7.2 Caracterização Morfológica dos Microrganismos ....................................... 33 
4.7.3 Determinação de Coliformes Totais e Escherichia coli .............................. 33 
4.8 ENSAIOS ELETROQUÍMICOS ........................................................................ 34 
4.8.1 Curvas de Polarização ................................................................................... 34 
4.8.2 Espectroscopia de Impedância Eletroquímica ............................................ 35 
4.9 Taxa de corrosão ............................................................................................. 35 
4.10 Análises de Superfície ...................................................................................... 36 
 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................... 38 
5.1 ANÁLISES MICROBIOLÓGICAS ..................................................................... 38 
5.1.1 Unidades Formadoras de Colônias/cm² (UFC/cm²) ..................................... 38 
5.1.2 Caracterização Morfológica ........................................................................... 39 
5.1.3 Coliformes Totais e Escherichia coli ............................................................ 43 
5.2 ANÁLISES FISICO-QUÍMICAS DA ÁGUA ....................................................... 44 
5.2.1 pH .................................................................................................................... 44 
5.2.2 Temperatura .................................................................................................... 45 
5.2.3 OD .................................................................................................................... 45 
5.2.4 Turbidez .......................................................................................................... 46 
5.3 ENSAIOS ELETROQUÍMICOS ........................................................................ 46 
5.3.1 Curvas de Polarização ................................................................................... 46 
5.3.2 Espectroscopia de Impedância Eletroquímica ............................................ 48 
5.4 Taxa de Corrosão ............................................................................................. 52 
5.5 ANÁLISES DE SUPERFÍCIE ........................................................................... 53 
5.5.1 Microscopia Ótica........................................................................................... 53 
5.5.2 Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectrometria em Energia 
 Dispersiva de Raios-X.....................................................................................55 
6 CONCLUSÃO ................................................................................................... 63 
7 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ............................................... 65 
 REFERÊNCIAS..................................................................................................66 
 APÊNDICES.......................................................................................................72 
 APÊNDICE A - Mapas da composição química nos cupons de aço imersos 
 por 40 dias na água da Ilha do Boi por EDS ........................73 
 APÊNDICE B - Mapas da composição química dos cupons de aço imersos 
 por 40 dias na água de Manguinhos por EDS......................75 
15 
 
1 INTRODUÇÃO 
O ambiente marinho é o mais corrosivo de todos os meios naturais e compreende 
desde a atmosfera envolvida com sal do mar até regiões mais profundas do oceano 
com o lodo no fundo do mar. Os componentes e estruturas que estão normalmente 
expostos aos meios marinhos são, por exemplo, as bombas e tubulações de água 
do mar, navios, submarinos, cais, estacas e plataformas de petróleo (PONTE, 2003). 
Os biofilmes são pequenos ecossistemas complexos e dinâmicos, formados por 
microrganismos envolvidos em uma matriz de polímeros orgânicos aderidos a uma 
superfície, configurando um modo protegido de desenvolvimento microbiano 
mediante as situações hostis. Microrganismos estruturados em biofilme demonstram 
uma preferência pelo processo de adesão em diversas superfícies inanimadas, 
incluindo aço inoxidável (RECH et al., 2013). 
O ambiente marinho é um ambiente propício para associação de microrganismos 
devido à velocidade das ondas, temperatura do ambiente, potencial eletroquímico de 
substratos metálicos imersos na água do mar e diversos outros fatores que 
propiciam essa interação. A formação da camada de biofilme na superfície 
considerada, altera as características físico-químicas da interface, incluindo a 
hidrofobicidade e a carga elétrica do substrato (MENEZES, 2012). 
Frequentemente, tem sido observado danos causados em estruturas que estão 
expostas a ambientes marinhos devido à corrosão e a bioincrustação, além do 
impacto ambiental causado e prejuízos às espécies marinhas (MENEZES, 2012). 
Dependendo do ponto de vista, os biofilmes podem ser benéficos ou nocivos, daí a 
necessidade de estudar sua formação nesse ambiente como um meio de 
determinação da resistência do mesmo, com o intuito de prevenir danos e proteger o 
material constituinte de estruturas instaladas em ambientes marinhos. 
Estima-se que o Brasil direciona cerca de 3,5% de seu Produto Interno Bruto (PIB) 
na busca de alternativas para contenção e reposição de materiais deteriorados. 
Dados também apontam que 25% da produção anual de aço do país são destinados 
somente à substituição das estruturas danificadas pela corrosão. Outro problema é 
que o descarte indevido do material danificado gera um grande acúmulo de sucata 
(MELLO; ÁVILA; SILVA, 2015). 
16 
 
À vista disso, justifica-se o estudo da comunidade microbiana em superfície de aço 
por números, imagens microscópicas e ensaios de eletroquímicos, o que pode 
esclarecer sobre a formação de biofilmes e possíveis danos associados à corrosão 
da superfície do aço. 
 
 
 
 
 
 
17 
 
2 OBJETIVOS 
2.1 OBJETIVO GERAL 
Estudar o biofilme e o potencial de corrosão em aço inoxidável AISI 316 imerso por 
40 dias, em águas marinhas renovadas. 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
• Determinar a adesão de microrganismos em termos de número de unidades 
formadoras de colônias por cm² (UFC/cm²) na superfície dos cupons de aço. 
• Isolar e caracterizarmorfologicamente os microrganismos formadores de biofilme 
presentes no material. 
• Medir os potenciais de corrosão e a resistência do biofilme ao longo da superfície 
dos cupons. 
• Determinar a perda de massa do material em estudo. 
• Analisar e comparar imagens do biofilme formado na superfície por microscopias 
ótica estereoscópica e eletrônica de varredura. 
• Realizar uma microanálise por espectrometria em energia dispersiva (EDS) de 
elementos químicos presentes na superfície do aço com biofilme. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
3 REVISÃO DE LITERATURA 
Além dos grandes esforços hoje realizados para se manter em dia os planos de 
manutenção dos navios, é necessário também buscar soluções para os problemas 
causados pelo meio ambiente, como, a corrosão e a bioincrustação em estruturas na 
água do mar (MENEZES, 2012). O que levam a fenômenos como a possível 
mortandade de peixes e espécies marinha além da vulnerabilidade quanto a 
qualidade da água e a balneabilidade. 
3.1 ÁGUA MARINHA 
A água do mar contém cerca de 3,4% de sais dissolvidos e é levemente alcalina (pH 
≅ 8,0). Devido a isto, ela é um bom eletrólito e pode causar, portanto, corrosão. A 
corrosão em água do mar é afetada pela velocidade e temperatura da água, pelo 
seu conteúdo de oxigênio e pelos seus organismos vivos, dentre outros fatores 
(PONTE, 2003). 
3.2 BIOFILMES MICROBIANOS 
Em geral os microrganismos não vivem dispersos em células individuais como 
culturas puras; em vez disso, se acumulam nas interfaces para formar agregados 
polimicrobianos, tais como filmes, flocos e lodos ou estruturas chamadas de 
biofilmes (FLEMMING; WINGENDER, 2010). 
Os biofilmes formados nas superfícies dos instrumentos, tubulações, superfícies 
marinhas e outras se tornam inconvenientes pois, por conferirem maior resistência 
aos agentes sanitizantes, acabam por se implantar nessas superfícies, propiciando 
espaço e condições para a proliferação de microrganismos, tanto patogênicos 
quanto deteriorantes (FUSTER-VALLS et al., 2008). Além disso, os microrganismos 
formadores de biofilmes podem gerar a corrosão das superfícies de tais 
equipamentos, reduzindo sua vida útil (MANSFELD, 2007). 
Estudos comparativos sobre a dinâmica de composição de biofilmes em estágio 
inicial são desafiadores, porque diferentes locais de imersão estão associados às 
diferenças nas condições ambientais (como os nutrientes, a temperatura, a 
hidrodinâmica e a composição química da água). Todos os quais influenciam a 
ecofisiologia planctônica e de biofilme (SALTA et al., 2013). 
19 
 
3.3 CORROSÃO 
Nos processos de corrosão estão envolvidas reações de oxido-redução, no que 
ocorre perda de elétrons por uma espécie e ganho de elétrons por outra, sem que 
haja acúmulo de carga elétrica. Na reação de oxidação, chamada de reação 
anódica, o metal é dissolvido e transferido para a solução na forma de íons 
metálicos - reação 1. Na reação de redução, denominada de reação catódica, o 
oxigênio é geralmente reduzido em soluções aeradas - reações 2 e 3. Em soluções 
não aeradas ocorre a produção de hidrogênio molecular - reações 4 e 5 (FELIPE et 
al., 2013). 
Reação Anódica: (1) 
Reações Catódicas: 
Em meio aerado: 
Neutro ou básico: (2) 
Ácido: (3) 
Em meio não aerado: 
Neutro ou básico: (4) 
Ácido: (5) 
A figura 1 mostra um esquema representativo de corrosão em meio aquoso, em que 
a superfície do metal é o catodo e o centro da gota é o anodo (na região da gota, 
ocorre oxidação do ferro). As reações de caráter anódico e catódico ocorrem 
simultaneamente, com passagem de elétrons da região anódica para a catódica 
através do metal (FELIPE et al., 2013). 
 
 
20 
 
 
Figura 1 - Esquema representativo do processo corrosivo de caráter eletroquímico 
 
Fonte: FELIPE et al. (2013). 
Com o crescente avanço tecnológico, a demanda por produtos resistentes à 
corrosão é significativa. No Brasil, os gastos com produtos e tratamentos de 
combate à corrosão chegam a aproximadamente 35 bilhões de reais por ano 
(MELLO; ÁVILA; SILVA, 2015). Assim, práticas de controle da corrosão podem 
reduzir em média 20% de custos relacionados com aspectos diretos, como 
manutenção e/ou substituição de peças e equipamentos, ou indiretos, como 
paralisações acidentais em função da perda de eficiência dos equipamentos, 
contaminação do produto, perda da produção e eventual comprometimento da 
segurança pessoal e ambiental (FELIPE et al., 2013). 
Atualmente, os principais biomateriais com cobertura para o revestimento de 
superfícies metálicas disponíveis no mercado são aqueles com revestimentos a 
base de antissépticos ou antibacterianos. Entretanto, um dos principais desafios é 
obter “in vivo” a efetividade encontrada nos experimentos “in vitro”, principalmente 
em períodos de uso mais prolongados (TRENTIN; GIORDANI; MACEDO, 2013). 
Considerando os produtos naturais, o revestimento de superfícies com produtos 
vegetais bioativos também está sendo investigado, sendo que um dos principais 
desafios é a manutenção da atividade biológica de um composto quando ele está 
retido em uma superfície (TRENTIN; GIORDANI; MACEDO, 2013). 
21 
 
Com dados sobre a taxa de corrosão de um determinado material, pode-se 
determinar a agressividade de um meio corrosivo, como também estimar a vida útil 
de um equipamento. Estes valores de taxa são influenciados por características 
ambientais, químicas (gases dissolvidos, salinidade, pH), físicas (velocidade, 
temperatura e pressão) ou biológicas (microrganismos e macrorganismos) do meio 
(GENTIL, 2011). Por isso, torna-se importante o estudo da corrosão em ambientes 
com diferentes características, sejam elas químicas, físicas ou biológicas para 
servirem de base no controle da corrosão nesses ambientes. 
3.3.1 Biocorrosão 
Os termos biocorrosão e corrosão microbiana tendem a sugerir que os 
microrganismos são a principal causa da corrosão, enquanto corrosão influenciada 
por microrganismos (CIM) sugere um envolvimento de microrganismos que podem 
ou não ser direto. As palavras "influenciado" e "induzido" são ambíguas. Algumas 
pessoas tendem a culpar os problemas de corrosão para os quais não têm 
respostas claras (mesmo antes de os mecanismos de corrosão convencionais serem 
investigados minuciosamente) à CIM apenas porque os microrganismos são 
encontrados em locais de corrosão (GU, 2012). 
Uma das causas da biocorrosão é a corrente que passa entre os picos e vales de 
uma superfície rugosa. Os microrganismos utilizam essas fissuras para se aderirem 
preferencialmente (DREESZEN, 2003). 
Albuquerque, Andrade e Neves (2014) apresentaram os métodos mais comuns 
aplicados para controle da biocorrosão e formação de biofilmes. Por exemplo, “green 
molecules” como enzimas, extratos vegetais, bacteriófagos, biosurfactantes e 
bactérias isoladas de organismos marinhos. A desagregação de biofilme pode ser a 
chave para o controle dos efeitos nocivos causados pelos microrganismos 
indesejáveis na indústria do petróleo. 
Marangoni (2010) isolou e identificou microrganismos presentes em corpos de prova 
metálicos instalados em estações de corrosão em duas Usinas Hidrelétricas (Usina 
Hidrelétrica de Balbina – Presidente Figueiredo/AM e UsinaHidrelétrica de Salto 
Pilão – Ibirama/SC). O aço carbono foi o metal mais afetado pela biocorrosão e 
também apresentou maior diversidade de microrganismos. Foi verificado que com a 
22 
 
utilização de técnicas de metagenômica é possível acelerar o processo de 
identificação das bactérias redutoras de sulfato envolvidas com o “biofouling” e 
biocorrosão. Ele ainda observou que, apesar de serem ambientes diversos, com 
reservatórios de profundidades diferentes e condições climáticas também diferentes, 
foram observados padrões semelhantes com relação ao ataque das superfícies 
metálicas. Ambos os experimentos tiveram a liga de aço carbono extremamente 
atacada e foram detectados os mesmos gêneros para bactérias redutoras de sulfato. 
3.4 AÇO INOXIDÁVEL AISI 316 
O aço inoxidável AISI 316 é uma liga caracterizada pelos elevados teores de cromo 
e níquel, além da adição de molibdênio, que aumentam sua resistência à corrosão, 
pois esses elementos atuam formando uma camada de óxido autopassivante, 
tornando-o resistente em ambientes oxidantes. Esta liga é utilizada nos mais 
diversos segmentos industriais, como em sistemas de distribuição de água, 
indústrias de papel, petrolífera e alimentícia (MORAES, 2009). 
De acordo com a Associação Brasileira do Aço Inoxidável (2012), a composição 
química do aço inoxidável 316 é 16-18% de Cromo (Cr), 10-14% de Níquel (Ni), 2% 
de Manganês (Mn), 1% Silício (Si), 0,08% de Carbono (C), 0,045% de Fósforo (P), 
0,030% de Enxofre (S), 2-3% Molibdênio (Mo) e o restante de Ferro (Fe). 
3.5 ENSAIOS ELETROQUÍMICOS 
Os ensaios eletroquímicos são ferramentas importantes para avaliar o 
comportamento dos materiais frente à corrosão em diferentes meios. Ensaios 
eletroquímicos consistem em curvas de polarização, resistência à polarização linear, 
espectroscopia de impedância eletroquímica, entre outros. 
3.5.1 Curvas de Polarização Potenciodinâmica 
Para obter a curva de polarização potenciodinâmica é preciso impor 
experimentalmente o material metálico a um potencial diferente do seu potencial de 
corrosão, por meio de fontes externas, como por exemplo o equipamento de 
potenciostato. Através do potenciostato é possível impor o material ao potencial 
desejado e também medir a variação da densidade de corrente elétrica por meio da 
montagem de uma célula de três eletrodos: eletrodo de trabalho (ET), eletrodo de 
referência (ER) e o contra eletrodo ou eletrodo auxiliar (EA). O metal estudado é o 
23 
 
eletrodo de trabalho, a medição do potencial é feita com um eletrodo de referência e 
o contra eletrodo é utilizado para fixar o circuito de uma pilha eletrolítica (NUNEZ, 
2006). A figura 2 ilustra esquematicamente o arranjo para o levantamento das 
curvas de polarização por meio de um potenciostato. 
Figura 2 - Arranjo experimental para o levantamento das curvas de polarização por meio de um 
 potenciostato 
 
 Fonte: NUNEZ (2006). 
A Figura 3 ilustra uma curva de polarização potenciodinâmica hipotética de um 
material que sofre passivação. Pode-se dividir a curva de polarização 
potenciodinâmica em três regiões: ativa, passiva e transpassiva. Na região ativa 
ocorrem duas reações: catódica de redução e anódica de oxidação (LIMA, 2007). 
O sistema se encontra em estado estacionário uma que a taxa do processo de 
oxidação é exatamente igual à do processo de redução. A partir de certo ponto, a 
corrente sofre um rápido decréscimo com o aumento do potencial. Esse 
comportamento corresponde ao início da região passiva, na qual a corrente se 
mantém muito baixa em uma determinada faixa de potencial (LIMA, 2007). 
Em um determinado potencial a corrente começa a aumentar novamente: esta é a 
região transpassiva, onde a barreira criada pelo filme óxido é quebrada. Em 
soluções de concentrações suficientemente agressivas, há a formação de pites. 
Baixas correntes na região passiva indicam um alto grau de passivação. A região 
passiva em potenciais mais positivos indica um filme passivo mais estável (LIMA, 
2007). 
24 
 
Figura 2 - Curvas de polarização potenciodinâmica hipotética para um sistema que apresenta 
 passivação com as regiões anódica e catódica 
 
 Fonte: LIMA (2007). 
3.5.2 Espectroscopia de Impedância Eletroquímica 
De acordo com Gussow (1997), a impedância é a soma fasorial entre resistência e 
reatância, seja indutiva, capacitiva ou as duas. Assim, a técnica de impedância visa 
observar e modelar resultados de uma amostra em função das características 
elétricas, fazendo o uso de elementos que não geram tensão elétrica ou corrente, 
como no caso de resistências, capacitores e indutores. 
O teste de impedância eletroquímica consiste na aplicação de um potencial 
alternado senoidal V(t) em um sistema. Posteriormente, obtém-se uma corrente 
senoidal que será proporcional a uma medida de impedância (VIANA, 2012). O 
resultado é expresso pela fórmula abaixo: 
Z= onde Z é expresso em Ω 
25 
 
A impedância irá depender do tipo do material utilizado e da solução em que a 
amostra se encontra (VIANA, 2012). 
Na figura 4 é representado um modelo de circuito que simula a resistência da 
solução e da amostra, juntamente com a capacitância de dupla camada (por ter a 
camada protetora do aço e o biofilme). Na figura 5, mostra o diagrama de Nyquist. O 
diagrama é um plano complexo - real imaginário de coordenadas cartesianas, em 
que se tem na abscissa a parte real - termos resistivos e na ordenada a parte 
imaginária - termos capacitivos ou indutivos (RIBEIRO; SOUZA; ABRANTES, 2015). 
Figura 3 - Circuito Randles modificado com duas constantes de tempo 
 
 Fonte: RIBEIRO; SOUZA; ABRANTES (2015). 
 
Re - representa a resistência da solução e do filme do produto de corrosão 
C1 e R1 - capacitância e resistência do revestimento 
C2 - capacitância da dupla camada 
R2 - é a resistência à transferência de carga, que determina a taxa da reação de 
corrosão 
O circuito equivalente proposto por Randles, tem uma larga aplicação em muitos 
sistemas eletroquímicos. Nele, Re representa a resistência da solução e do filme do 
produto de corrosão, que também é conhecido como a resistência ôhmica do 
eletrólito entre o ponto sensitivo de voltagem do eletrodo de referência e a interface 
eletrodo/eletrólito (RIBEIRO; SOUZA; ABRANTES, 2015). 
 
 
 
26 
 
Figura 4 - Diagrama de Nyquist 
 
 Fonte: RIBEIRO; SOUZA; ABRANTES (2015). 
Uma vez construído o diagrama de Nyquist, faz-se a extrapolação da parte direita do 
semicírculo até encontrar o eixo horizontal. O diâmetro do semicírculo é a resistência 
à transferência de carga (Rt), equivalente à resistência de polarização (Rp). Assim, 
quanto maior o diâmetro deste semicírculo, maior a resistência Rp e, 
consequentemente, menor a taxa de corrosão (RIBEIRO; SOUZA; ABRANTES, 
2015). 
3.6 ANÁLISES DE SUPERFÍCIE 
A microscopia eletrônica de varredura (MEV) é um método de análise de superfície 
de alta resolução de imagem, que usa elétrons na formação da imagem, tal como o 
microscópio óptico usa a luz visível. A vantagem da MEV sobre a microscopia óptica 
inclui a alta magnificação e a profundidade de campo. As informações quanto à 
análise química qualitativa e quantitativa são também obtidas usando-se o 
espectrofotômetro em energia dispersiva de raios-X (EDS) associada à MEV 
(CAVALCANTE, 2010). 
Estudo de biofilme é de grande importância em todas as áreas, seja ambiental, 
médica, alimentícia e outras. Neves et al. (2015) analisaram,por meio de 
Microscopia de Força Atômica (AFM), a adesão de microrganismos na superfície do 
aço. O estudo mostra que a altura média pico a pico do aço em branco, sem 
crescimento de biofilme foi aproximadamente 37 nm; já após 21 dias de estudo com 
o crescimento microbiano, a altura média pico a pico era de 675 nm. Resultados 
indicam que a diferença da altura média pico a pico é devido a formação de 
biofilmes e supostamente a ocorrência de um processo de corrosão no aço. 
27 
 
Analises de adesão de microrganismos em quatro tipos de superfícies (vidro, PET, 
aço inoxidável 304 e 316) em água marinha foram feitas por Neves et al. (2014). No 
qual determinaram o número de unidades formadoras de colônia/cm² (UFC/cm²), 
indicando o aumento da colonização de todas as superfícies em todas as semanas 
de estudo. Imagens por microscopia ótica estereoscópica revelaram a alteração na 
coloração dos núcleos de biofilme no decorrer das semanas de estudo. 
Técnicas eletroquímicas e microscópicas podem esclarecer a ação dos biofilmes na 
superfície do aço. Moraes (2009) estudou a influência da Escherichia coli na 
corrosão do aço AISI 316, com o uso de técnicas de potencial de circuito aberto 
(OCP), polarização anódica potenciodinâmica (PAP), espectroscopia de impedância 
eletroquímica (EIE), microscopia óptica (MO), voltametria cíclica (VC) e microscopia 
eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos nas curvas de PAP para o pH 
7 revelaram que o aço AISI 316 é passivo até 0,95V. As EIE confirmaram que a 
resistência do aço AISI 316 diminui com o aumento da concentração de bactérias. 
As micrografias para os três valores de pH estudados revelaram a formação de 
biofilme sobre a superfície do metal, bem como o surgimento de corrosão, 
comprovada por voltametria cíclica. A análise de superfície com uso de MEV 
elucidou que o tipo de corrosão que o aço inoxidável AISI 316 sofre na presença da 
E. coli é localizada com formação de pits. O autor concluiu que a região onde o 
biofilme fica aderido torna-se pouco oxigenada, fazendo com que o aço perca a 
capacidade de formar a camada de óxido autopassivante, tornando-se susceptível a 
corrosão. 
Ao estudar a influência de microrganismos no processo de corrosão eletroquímica 
em cupons de aço carbono SAE 1005 imersos em água marinha, Menezes (2012) 
utilizou medidas eletroquímicas, caracterização dos produtos de corrosão, 
microscopia eletrônica de varredura (associada a detectores de energia dispersiva 
de raios-X) e avaliação da estrutura da comunidade bacteriana por sequenciamento 
de DNA. Seus estudos indicaram correlações entre a natureza dos produtos de 
corrosão, medidas eletroquímicas e a natureza dos microrganismos. A pesquisa 
mostrou uma condição redutora no início da exposição, evoluindo para condições 
mais oxidantes nos primeiros instantes da imersão. 
28 
 
Muitos trabalhos na literatura também usam a metodologia da montagem do 
biorreator “off-site” devido à dificuldade de experimentos in loco por subtração dos 
equipamentos. Menezes (2012) analisou cupons em aço carbono SAE 1005 que 
foram imersos de modo equitativo em seis tanques de 250 L, cada um. A água do 
mar no interior dos tanques foi mantida em recirculação durante os 15 dias de 
ensaios. 
Da mesma forma Dantas (2009) conduziu experimentos sobre corrosão de cupons 
metálicos de aço carbono em sistemas estáticos por biorreatores com troca de água 
a cada 15 dias. 
29 
 
4 METODOLOGIA 
4.1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
A revisão bibliográfica foi realizada por meio de buscas no Portal de Periódicos 
Capes, que disponibiliza uma consulta integrada em bases de dados científicas 
como a Scielo e Web of Science. Além disso, banco de teses e dissertações do 
Portal, livros e anais de congressos também foram utilizados para complementar a 
pesquisa. 
Os descritores “Biofilms” ou “Biofilmes”, “Corrosion” ou “Corrosão”, “Stainless Steel” 
ou “Aço Inoxidável”, “Marine Water” ou “Água Marinha” foram escolhidos de acordo 
com a lista de Descritores em Ciências da Saúde (DeCS), da Biblioteca Virtual em 
Saúde (BVS). 
Todo material encontrado foi fichado eletronicamente no Software EndNoteWeb para 
o gerenciamento das referências bibliográficas. 
4.2 DELINEAMENTO METODOLÓGICO 
De acordo com o Instituto Tocantinense Presidente Antônio Carlos (2011), existem 
vários tipos de pesquisas e podemos classificá-las de acordo com a sua natureza, a 
forma de abordagem do problema, os procedimentos técnicos e quanto ao local de 
aplicação/realização. 
Do ponto de vista da sua natureza, o presente trabalho classifica-se como pesquisa 
aplicada, por produzir conhecimentos práticos dirigidos à solução de problemas 
específicos. De acordo com abordagem do problema, a pesquisa é do tipo pesquisa 
quantitativa. Em relação aos procedimentos técnicos, trata-se de uma pesquisa 
experimental e quanto ao local de aplicação/realização é uma pesquisa laboratorial. 
4.3 PREPARO DOS CUPONS DE AÇO 
Vinte Cupons de aço inoxidável AISI 316 já polidos com dimensões de 20x50x1,8 
mm, foram limpos individualmente com acetona pura, imersos em detergente neutro 
por 1 hora, enxaguados com água destilada e lavados com álcool 70% (v/v). Em 
seguida, foi feita uma lavagem adicional com água destilada e secos com secador 
(modificado de RASSONI; GAYLARDE, 2000). 
30 
 
Para facilitar a suspensão dos cupons sobre os reatores e permitir os ensaios 
eletroquímicos, eletrodos de cobre recobertos com capa isolante foram fixados nos 
cupons de aço (figura 6). Posteriormente, os cupons de aço foram mantidos até a 
imersão nos reatores de água do mar para início dos ensaios. 
Figura 5 - Fotografia apresentando o cupom de aço pronto para imersão 
 
Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
4.4 AMOSTRAGEM DE ÁGUA MARINHA 
As amostras de água foram coletadas semanalmente (sempre nas mesmas praias) 
durante 40 dias com o uso de bombonas de 10L cada. As praias de coleta foram 
Praia Grande, localizada na Ilha do Boi, Vitória, ES (figura 7) e a Praia da Enseada, 
localizada em Manguinhos, Serra, ES (figura 8). A coleta da água e os experimentos 
foram realizados nos meses de abril e maio de 2016. 
A Ilha do Boi está localizada entre os portos de Vitória e Tubarão, importantes locais 
de passagem de navios e embarcações. Manguinhos está localizada no município 
da Serra, que se situa fora da área portuária. 
 
 
 
31 
 
 
Figura 6 - Mapa da localização da Ilha do Boi (Vitória-ES) 
 
Fonte: GOOGLE MAPS (2016). 
Figura 7 - Mapa da localização de Manguinhos (Serra-ES) 
 
Fonte: GOOGLE MAPS (2016). 
32 
 
4.5 MONTAGEM DO REATOR 
Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Biotecnologia e 
Sustentabilidade (LABIOTECS) do Ifes - Campus Vitória por 40 dias, em dois 
sistemas estáticos abertos (biorreatores) com capacidade de 15L cada com 10 
cupons cada. Foi feita a renovação semanal da água do mar para simular o 
ambiente natural. Os cupons de aço foram suspensos no estilo varal de modo a 
ficarem imersos na água contida no biorreator. A água do biorreator foi circulada 
com bombinhas de aquário para uma melhor oxigenação (figura 9). 
Figura 8 - Cupons de aço imersos em biorreatores contendo água do mar 
 
Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
4.6 ANÁLISE FISICO-QUÍMICA DA ÁGUA 
As amostras da água do mar foram analisadas quanto ao pH, temperatura, oxigênio 
dissolvido (OD) e turbidez. As análises foram feitas no momento de coleta na água 
do mar e depois de 40 dias de estudo nos reatores. 
O pH, temperatura e turbidez foram determinados por método direto com o auxílio 
de potenciômetro (TECNOPON modelo mPA-210), termômetro com escala 0-200°C 
e precisãode 1°C e turbidímetro (PoliControl modelo AP 2000), respectivamente. 
OD foi determinado pelo método de Winkler modificado pela azida, disponível no 
33 
 
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 
(APHA/AWWA/WEF, 2005) e os cálculos foram feitos por estequiometria. 
Em todas as análises foram feitas três determinações (triplicatas) e então foi obtida a 
média entre elas. 
4.7 ANÁLISES MICROBIOLÓGICAS 
4.7.1 Enumeração de Unidades Formadoras de Colônias/cm² (UFC/cm²) 
Após o período de imersão de 40 dias nos reatores contendo água do mar, os 
corpos de prova foram retirados com pinça esterilizada, lavados delicadamente em 
água esterilizada para a retirada de células não aderidas. A coleta do material 
aderido nos cupons foi realizada em triplicata e com o uso de três swabs 
esterilizados. Os swabs foram colocados em tubos com água peptonada esterilizada 
(0,1% p/v), agitados (em agitador tipo Vortex durante 30 segundos) e depois feitas 
diluições de 10-1 a 10-6. Um volume de 0,1 mL foi inoculado em meio Ágar Padrão 
para Contagem (PCA) e Ágar Sabouroud (AS) e incubados em estufa durante 24h a 
35°C para contagem global de microrganismos aeróbios mesófilos heterotróficos e 
25°C para a contagem de bolores e leveduras (SILVA; JUNQUEIRA; SILVEIRA, 
1997). 
O resultado foi expresso pela fórmula abaixo: 
 
Sendo o volume inoculado em mL. 
4.7.2 Caracterização Morfológica dos Microrganismos 
Culturas isoladas foram obtidas a partir das placas de UFC/cm² e as lâminas 
preparadas pela técnica da coloração diferencial de Gram com objetivo de 
caracterizar morfologicamente os isolados (KONEMAN et al., 2008). 
4.7.3 Determinação de Coliformes Totais e Escherichia coli 
Avaliou-se a qualidade microbiológica da água do reator após os 40 dias de estudo 
utilizando-se o método de presença ou ausência de coliformes totais e Escherichia 
34 
 
coli através do uso de substrato cromogênico, preconizado pelo Standard Methods 
of the Examination of Water and Wastewater (APHA/AWWA/WEF, 2005). 
As amostras da água do reator foram coletadas com frascos esterilizados de 
capacidade para 100 mL e foram incubadas em estufa durante 24h à 35°C. Foram 
utilizados os substratos cromogênicos Colilert e Colitag, com o intuito de se obter 
resultados mais confiáveis. 
4.8 ENSAIOS ELETROQUÍMICOS 
4.8.1 Curvas de Polarização 
Os cupons de aços foram submetidos a ensaios de polarização em solução de NaCl 
3,5%, utilizando três eletrodos: o eletrodo de referência - calomelano, o contra-
eletrodo - platina e o eletrodo de trabalho - amostra com biofilme (RODRIGUES et 
al., 2012), (figura 10). 
Figura 9 - Célula eletrolítica montada para o levantamento das curvas de polarização e impedância 
 eletroquímica 
 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
35 
 
Para a realização das medidas de polarização, foi utilizado o potenciostato 
AUTOLAB (modelo PGSTAT302N) e software Nova 2.0. Foram obtidos dados 
utilizando-se o Potencial de Circuito Aberto (OCP) por 30 minutos. A seguir, 
procedeu-se a uma determinação da polarização linear aplicando uma faixa de 
potencial de -1,0/1,5 V e taxa de varredura de 1,667 mV/s. 
Posteriormente os gráficos foram plotados no Software Origin 6.0 
4.8.2 Espectroscopia de Impedância Eletroquímica 
As medidas foram realizadas com a mesma célula eletrolítica da polarização e 
potenciostato AUTOLAB (modelo PGSTAT302N) e software Nova 2.0, os gráficos 
posteriormente plotados no software Origin 6.0. 
A espectroscopia de impedância eletroquímica foi realizada com o valor do OCP, na 
frequência de 10.000 a 0,04 Hz e amplitude de 0,01. 
Os testes de impedância possibilitaram a análise da resistividade e capacitância do 
biofilme. 
4.9 Taxa de corrosão 
Cupons de aço AISI 316 foram pesados em balança de precisão (modelo AL 500 
Marte) antes do início do experimento e após os 40 dias de imersão em água do 
mar, com a retirada do biofilme e com o tratamento apropriado. O tratamento dos 
cupons consistiu na decapagem ácida com solução de Clarke (ácido clorídrico + 
50g/L cloreto estanoso + 20g/L trióxido de antimônio) por um tempo de 5 a 10 
minutos seguindo a NBR 9771/1987 (figura 11). Passado o tempo da decapagem, os 
cupons foram lavados com água destilada, acetona PA, uma lavagem adicional de 
água e depois secos com secador. Após a decapagem, os aços foram pesados 
novamente na balança para análise da perda de massa dos cupons. A determinação 
foi feita em triplicata das amostras e posteriormente foi calculada a média. 
 
 
 
 
 
 
36 
 
Figura 10 - Cupons de aço AISI 316 antes do início do experimento e após a decapagem 
 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
Como a perda de massa é influenciada pela área exposta e tempo de exposição, 
essas variáveis foram combinadas e expressas em taxa de corrosão (FERREIRA et 
al., 2002). 
De acordo com Associação Brasileira de Corrosão (2013) os valores das taxas de 
corrosão podem ser expressos pela redução de espessura do material por unidades 
de tempo (em mm/ano) e/ou pela perda de massa por unidade de área, por unidade 
de tempo em mg/dm2/dia (mdd). 
mm/ano: ou mdd: 
Sendo: 
: perda de massa, em mg; 
S: área exposta, em cm2; 
t: tempo de exposição, em dias e massa específica do material, em g/cm3. 
ρ: massa específica do aço 
4.10 Análises de Superfície 
Os cupons de aço imersos em água do mar por 40 dias foram observados a fresco 
em microscópio estereoscópico (Leica, modelo EZ4 HD, Alemanha) com ampliação 
37 
 
visual de 8x, 10x, 12,5x, 16x, 20x, 25x, 30x e 35x e sistema de captura LAS EZ. 
2.0.0. 
Além disso, os cupons com biofilme sem metalização foram analisados por 
Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) (Zeiss, modelo EVO MA10, Alemanha) 
com tensão de aceleração 30 kV e magnificação de 2,5 kX, 10 kX e 20kX integrado 
ao EDS com software AZtec, Oxford. 
Com o EDS pretendeu-se realizar a identificação e o mapeamento da distribuição 
dos elementos químicos com a geração de gráficos e mapas da composição dos 
elementos desejados no aço com a adesão microbiana. 
 
38 
 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
5.1 ANÁLISES MICROBIOLÓGICAS 
5.1.1 Unidades Formadoras de Colônias/cm² (UFC/cm²) 
A tabela 1 mostra a enumeração do número de UFC/cm2 foi realizada nos cupons de 
aço imersos por 40 dias em água das praias de Manguinhos e Ilha do Boi. Foram 
feitas contagem global de microrganismos aeróbios mesófilos heterotróficos e a 
contagem de bolores e leveduras. 
Tabela 1 - Número de Unidades Formadoras de Colônias por cm² nos cupons de aço 316 imersos 
 por 40 dias em águas marinhas 
 *A contagem foi feita com menos de 30 colônias 
Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
De acordo com número de UFC/cm² constatou-se um número maior na contagem 
global de microrganismos aeróbios mesófilos heterotróficos em Manguinhos 
comparado com a Ilha do Boi. Este resultado pode estar relacionado ao fato de que 
em Manguinhos a diversidade de microrganismos ter sido maior no que refere à 
classificação morfológica (figura 13). Como por exemplo as Cianobactérias que 
foram isoladas na água de Manguinhos e ausentes na Ilha do Boi. 
Quanto à contagem de bolores e leveduras, observou-se um número maior na Ilha 
do Boi quando comparado com Manguinhos, possivelmente pela água da Ilha do Boi 
ser um ambiente mais antropizado, com maior circulação de embarcações, e 
possivelmente por apresentar maior quantidade de matéria orgânica. Os bolores são 
fungos filamentosos que obtêm sua nutrição a partir de matéria orgânica disponível 
no ambiente e as leveduras são fungos não filamentosos queestão bem difundidos 
na natureza sendo disseminados principalmente pelo vento e pelas correntes aéreas 
(TORTORA; FUNKE; CASE, 2010). 
Neves e Korres (2016a) estudaram a formação de biofilmes em aços inoxidáveis 304 
e 316 imersos na posição horizontal por 21 dias em águas de dois ambientes 
Fonte de 
Água 
Contagem Global de Microrganismos Aeróbios 
Mesófilos Heterotróficos (em UFC/cm²)* 
Contagem de Bolores e 
Leveduras (em UFC/cm²)* 
Ilha do Boi 2,5.10² 4,0.10² 
Manguinhos 3,5.10² 2,0.10² 
39 
 
marinhos, Ilha do Boi e Manguinhos. O número de UFC/cm² foi medido 
semanalmente e dados revelam que até na segunda semana de estudo a adesão 
era maior no aço 316, em aços imersos na água da Ilha do Boi. A partir da terceira 
semana houve uma inversão na adesão que passou a ser menor no aço 316 
comparado com o 304, mostrando a sucessão microbiana na superfície dos cupons. 
O presente estudo observou-se que fatores como a posição dos cupons, circulação 
e a renovação da água são determinantes para adesão microbiana e a formação de 
biofilmes. 
Neves e Korres (2016b) também estudaram a formação de biofilme no aço 
inoxidável 304 com 28 dias imersos na forma horizontal em água da Ilha do Boi. 
Observou-se que o número de UFC/cm² diminuiu expressivamente da ordem de 
9,15 x 105 na terceira semana para 8,74 x 105 na quarta semana. 
Estudos esclarecem o motivo do baixo valor de UFC/cm² no presente trabalho com 
40 dias de estudo, possivelmente pela disposição dos aços na posição vertical, 
dificultando o depósito de sedimentos como areia e outros. Além disso, pode-se 
relacionar o menor número de UFC/cm² com a adiantada fase da colonização inicial 
do suporte pela comunidade microbiana. 
A formação de biofilmes inclui etapas de sucessão microbiana que vão determinar a 
variação em número e tipos de microrganismos colonizadores (JENKINSON; 
LAPPIN-SCOTT, 2001). 
Os estágios iniciais do desenvolvimento de comunidades incrustantes caracterizam-
se somente pelo estabelecimento de microrganismos, por isto denominadas de 
comunidades de microincrustantes ou de microfouling. Posteriormente, uma 
comunidade de organismos macroscópicos desenvolve-se sobre a microincrustação, 
incluindo cracas, briozoários, ascídias, esponjas e macroalgas, dentre outros 
(GAMA; PEREIRA; COUTINHO, 2009). Essa evolução poderá levar a grandes 
prejuízos às indústrias. 
5.1.2 Caracterização Morfológica 
A caracterização morfológica dos isolados microbianos permitiu avaliar a forma, o 
arranjo e a reação à técnica de coloração diferencial de Gram. Foi possivel observar 
40 
 
estreptobacilos Gram positivos, estafilococos Gram positivos e bacilos Gram 
negativos como morfotipos microbianos da Ilha do Boi (figura 12). Como morfotipos 
microbianos isolados da superfície do aço imerso em água da praia de Manguinhos, 
estafilobacilos Gram positivos, estafilococos Gram positivos, bacilos Gram positivos, 
bacilos finos Gram negativos e dois tipos de cianobactérias (figura 13). 
Figura 11 - Morfotipos microbianos de cupons de aço imersos por 40 dias em reatores com água da 
 Ilha do Boi 
Aumento 100x 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estreptobacilos 
Gram Positivos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estafilococos 
Gram Positivos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bacilos 
Gram Negativos 
 
 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
41 
 
Figura 12 - Morfotipos microbianos de cupons de aço imersos por 40 dias em reatores com água de 
 Manguinhos 
 
Aumento 100x Aumento 100x 
Estafilobacilos Gram Positivos Bacilos Finos Gram Negativos 
 
Estafilococos Gram Positivos Cianobactérias Tipo 1 
 
Bacilos Gram Positivos Cianobactérias Tipo 2 
 
Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
42 
 
Pedrós-Alió e Brock (1983) afirmaram que a disponibilidade de substrato, a força de 
corrente ou fluxo da água do sistema e a alimentação pelo zooplâncton são variáveis 
que podem influenciar na disponibilidade das bactérias na água em ambientes 
naturais. 
Neves e Korres (2016a) avaliaram a caracterização dos isolados microbianos em 
aços inoxidáveis 304 e 316 imersos em sistemas estáticos abertos contendo água 
do mar, sem renovação e sem circulação da água por 21 dias. A caracterização dos 
isolados da superfície de aços imersos na água de Manguinhos mostrou cocos 
Gram positivos em vários arranjos e leveduras como morfotipos microbianos e já a 
praia da Ilha do Boi mostrou leveduras e estafilococos. 
No presente trabalho, a troca semanal da água e a circulação da água simulando o 
ambiente natural, influenciaram na diversidade de microrganismos, não encontradas 
em outros trabalhos. Essa diversidade foi encontrada principalmente nos cupons 
imersos na água de Manguinhos. 
A caracterização morfológica mostrou a presença de cianobactérias somente nos 
aços imersos na água de Manguinhos. Estas estiveram ausentes na Ilha do Boi 
possivelmente pelo predomínio de fungos na superfície do aço imerso em água 
desse ambiente. 
Segundo Azevedo (1998), as cianobactérias são microrganismos aeróbicos 
fotoautotróficos. Seus processos vitais requerem somente água, dióxido de carbono, 
substâncias inorgânicas e luz. A fotossíntese é seu principal modo de obtenção de 
energia para o metabolismo. A origem das cianobactérias foi estimada em cerca de 
3,5 bilhões de anos pela descoberta de fósseis, em rochas sedimentares 
encontradas no noroeste da Austrália. As cianobactérias estão, portanto, entre os 
organismos pioneiros na Terra, sendo provavelmente os primeiros produtores 
primários de matéria orgânica a liberarem oxigênio elementar na atmosfera primitiva. 
Em ecossistemas aquáticos, mais de 99,9% das bactérias crescem em biofilmes 
associadas a uma grande variedade de superfícies. Os biofilmes mais comuns na 
natureza são heterogêneos, compostos por duas ou mais espécies, podendo os 
produtos do metabolismo de uma espécie auxiliar o crescimento das demais e a 
adesão de uma dada espécie fornecer substâncias que promovem a ligação de 
43 
 
outras. Inversamente, a competição pelos nutrientes e a acumulação de metabólitos 
tóxicos produzidos pelas espécies colonizadoras poderão limitar a diversidade de 
espécies num biofilme (IST, 2008). 
Salta et al. (2013) observaram que os biofilmes microbianos podem modificar e/ou 
mascarar as propriedades e topografias das superfícies, o que declara a 
necessidade de controlar ainda mais essas complexas comunidades. Em geral, os 
biofilmes marinhos estão associados a uma vasta gama de estruturas de 
engenharia. Entretanto, há muito pouca informação publicada sobre a composição 
do biofilme marinho e a complexidade dos mesmos, pois em cada ambiente 
observa-se um tipo diferente de composição dos biofilmes. 
É muito importante ressaltar que alguns microrganismos existentes na natureza são 
difíceis de se cultivar em meios artificiais em laboratório, sendo apenas detectados 
pela presença de seu material genético pela técnica da Metagenômica. 
5.1.3 Coliformes Totais e Escherichia coli 
Os resultados não apresentaram fluorescência azul sob luz ultravioleta para ambos 
ambientes (Ilha do Boi e Manguinhos), o que indica ausência de Escherichia coli nas 
amostras. Escherichia coli é o indicador da contaminação fecal de ambientes, o que 
significa que, quando detectada, indica a presença de patógenos. 
Mesmo a caracterização morfológica indicando bacilos Gram negativos nos aços 
imersos na água de Manguinhos e bacilos finos Gram negativos nos aços imersos 
na água da Ilha do Boi, os resultados indicaram ausência de Escherichia coli, 
portanto ausência de patógenos nos dois ambientes. 
A análise de balneabilidadeavalia a qualidade dos corpos d’água. A Resolução 
CONAMA nº 274/00 estabelece a condição de balneabilidade das águas avaliadas 
nas categorias de própria e imprópria, sendo que as próprias são subdividas em 
excelente, muito boa e satisfatória. 
De acordo com o banco de dados do Instituto Estadual do Meio Ambiente (2015), o 
último período de amostragem disponível para a balneabilidade da Praia da 
Enseada, localizada em Manguinhos classifica a água quanto excelente. O banco de 
dados da Prefeitura de Vitória (2016) possui dados semanais atualizados, dados da 
44 
 
primeira semana de dezembro 2016 classifica a água da Praia Grande, localizada na 
Ilha do Boi como própria, porém não como excelente, pois dados frequentes revelam 
a água da Ilha do Boi como imprópria para banho. 
Assim, a manutenção da água dos dois ambientes avaliados em reatores mostrou 
que não houve o desenvolvimento de microrganismos indicadores da contaminação 
fecal. 
5.2 ANÁLISES FISICO-QUÍMICAS DA ÁGUA 
Analisar os parâmetros da água é de extrema importância pois ajudam no 
entendimento dos processos envolvidos no ambiente. Medidas de pH, temperatura, 
OD e turbidez foram realizados no trabalho ora relatado, no momento da coleta na 
água do mar e depois de 40 dias de estudos nos biorreatores (tabela 2). Foram 
feitas 3 medições e obtida a média entre elas. 
Tabela 2 - Parâmetros físico-químicos das águas de Manguinhos e da Ilha do Boi 
 
Parâmetro 
Medição no 
momento da 
coleta da água 
Medição após 
40 dias de 
estudo 
 
IL
H
A
 D
O
 B
O
I 
 
m
m
m
 
 
pH 7,9 8,9 
T (°C) 22,4 23,7 
OD (mg/L) 3,75 3,0 
Turbidez (NTU) 17,2 18,6 
 
M
A
N
G
U
IN
H
O
S
 pH 8,0 8,1 
T (°C) 22,0 23,0 
OD (mg/L) 3.7 3,4 
Turbidez (NTU) 51,8 7,9 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
5.2.1 pH 
Os valores de medição de pH da água de Manguinhos e da Ilha do Boi se encontram 
dentro do valor estabelecido para a proteção de vida aquática tanto no início quanto 
no final do experimento relatado, indicando que não houve desvio dos valores 
padrões. De acordo com Messano (2007) valores de pH para água do mar são 
45 
 
encontrados entre os valores 7,2 e 8,6. E ainda a resolução CONAMA 357/05 
estabelece que para a proteção da vida aquática o pH deve estar entre 6 e 9. 
Chen, Zhang, Bott (2005) realizaram um experimento da taxa de crescimento do 
biofilme em função do pH. Este experimento mostrou que meios neutros (pH próximo 
a 7) são os mais favoráveis para o desenvolvimento da bioincrustação, seguido pelo 
meio alcalino (pH em torno de 8,5) com redução na taxa crescimento e por último os 
meios ácidos (pH abaixo de 6), onde a taxa de crescimento cai drasticamente. 
A alta alcalinidade das águas da Ilha do Boi após os 40 dias de estudo (pH de 8,9) 
valida a contagem global de microrganismos ter sido maior na água de Manguinhos, 
indicando a preferência de bactérias em ambientes com pH próximo ao neutro (pH 
de 8,1). 
5.2.2 Temperatura 
Observou-se um aumento na temperatura da água após os 40 dias de estudo em 
relação a medição no momento da coleta. Podemos inferir que o regime climático 
onde o reator foi instalado é diferente do regime natural do mar, explicando tal 
aumento de temperatura. 
A temperatura desempenha o papel principal de controle no meio aquático, 
condicionando as influências de uma série de parâmetros físicos e químicos. As 
variações de temperatura são parte do regime climático normal, e corpos d’água 
naturais apresentam variações sazonais e diurnas. A temperatura da água é 
influenciada por fatores tais como radiação disponível, latitude, altitude, estação do 
ano, período do dia, taxa de fluxo e profundidade (ZUMACH, 2003). 
A elevação da temperatura da água, dentro de certos limites, aumenta a atividade 
metabólica de organismos tais como bactérias, causando também maior consumo 
de oxigênio (BRANCO, 1978). 
5.2.3 OD 
O oxigênio dissolvido é de essencial importância para os organismos aeróbios. 
Durante a estabilização da matéria orgânica, as bactérias fazem uso do oxigênio nos 
seus processos respiratórios, podendo vir a causar uma redução da sua 
concentração no meio (VON SPERLING, 1996). 
46 
 
O uso de oxigênio nos processos respiratórios dos microrganismos, assim como a 
elevação da temperatura nos reatores, aumentando as atividades metabólicas dos 
mesmos, sugerem a queda nos níveis de oxigênio dissolvido após os 40 dias de 
estudo comparado com as medições no momento da coleta. 
A queda no nível de OD também induz dizer que as condições do reator mesmo com 
circulação e aeração da água, não foram as mesmas encontrados no ambiente 
natural. Ainda pode-se observar que a diminuição dos níveis de OD de Manguinhos 
não foram tão grandes comparadas com o da Ilha do Boi, possivelmente pela 
produção de oxigênio pelas cianobactérias presentes na água de Manguinhos. 
5.2.4 Turbidez 
A turbidez é causada pela presença de materiais em suspensão na água, tais como 
partículas insolúveis de solo, matéria orgânica e organismos microscópicos (MOTA, 
1995). 
A água de Manguinhos mostrou uma elevada turbidez quando analisada no 
momento da coleta da água, em torno de 51,8 NTU, por ser uma região 
característica com muitas ondas, o que facilita a suspensão de areia. O contrário foi 
observado nas águas da Ilha do Boi, que tem águas mais mansas (turbidez de 17,2 
NTU). 
As medições após os 40 dias de estudo em Manguinhos mostraram a diminuição no 
valor de turbidez indicando que as partículas se decantaram. Entretanto a turbidez 
da água da Ilha do Boi aumentou, provavelmente pela maior quantidade de matéria 
orgânica presente na água coletada nesse ambiente e pelo crescimento microbiano. 
5.3 ENSAIOS ELETROQUÍMICOS 
5.3.1 Curvas de Polarização 
Foram realizados ensaios de polarização no aço AISI 316 sem adesão de biofilme 
(matriz), no aço AISI 316 com biofilme formado na água da Ilha do Boi e no aço AISI 
316 com biofilme formado na água de Manguinhos, no sentido de fazer uma 
comparação entre os tratamentos e os potenciais de corrosão e de pite dos 
mesmos. A figura 14 mostra o gráfico das curvas de polarização em função da 
47 
 
densidade de corrente (J) e o potencial elétrico (E) e a tabela 3 mostra os valores de 
potenciais de corrosão e pite das amostras com o desvio padrão. 
Figura 13 - Comparação das curvas de polarização do aço AISI 316 (matriz), imersos por 40 dias em 
 reatores com águas da Ilha do Boi e de Manguinhos 
 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
 
Tabela 3 - Potenciais de corrosão e de pite com o desvio padrão. 
 
Aço 
 
Ec 
 
Desvio 
Padrão 
 
Epite 
 
Desvio Padrão 
 
Branco 
 
-0,27 
 
* 
 
0,30 
 
* 
 
Manguinhos 
 
 
-0,17 
 
0,07 
 
0,51 
 
0,21 
Ilha do Boi -0,08 0,06 
 
0,49 0,12 
 *O aço em branco foi feito apenas com uma amostra. 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
48 
 
Os potenciais de corrosão (Ec) são potenciais onde ocorre a inversão da região 
catótica e anódica. À medida que há uma diminuição significativa no potencial de 
corrosão (Ec), o aço está mais suscetível à corrosão. 
A região anódica é a região onde começa a ocorrer a corrosão, o aço matriz por ter 
o menor potencial (-0,27 V) é o primeiro a entrar na região anódica, portanto o mais 
suscetível à corrosão. Em seguimento, destaca-se o aço com o biofilme de 
Manguinhos com o potencial de corrosão (-0,17V). Comparando as três situações 
pode-se dizer que o que apresentou maior potencial de corrosãofoi o aço imerso em 
água da Ilha do Boi (Ec: -0,08V), portanto, o que apresenta menor suscetibilidade a 
corrosão. 
A análise das curvas de polarização do aço (matriz, imerso em água da Ilha do Boi e 
de Manguinhos, figura 14) mostra que ocorreu um aumento da corrente na região 
passiva do aço imerso na água de Manguinhos comparado com o aço imerso na 
água da Ilha do Boi, sugerindo uma oxidação maior do aço de Manguinhos. 
Segundo Gentil (2011) a oxidação gera um aumento na corrente. 
Pela análise da curva de polarização também foi possível observar uma maior 
passivação no aço imerso na água de Manguinhos, sugerindo uma maior resistência 
da camada passiva com o potencial de pite 0,51V, comparado com da Ilha do Boi e 
o aço Matriz, 0,49 e 0,30, respectivamente. 
5.3.2 Espectroscopia de Impedância Eletroquímica 
Os gráficos de impedância eletroquímica dos cupons de aço AISI 316 com biofilme 
formado nas águas da Ilha do Boi e de Manguinhos (figuras 15 e 16), mostram a 
presença do biofilme devido à mudança de curvatura, revelando a característica de 
uma cobertura de revestimento (no caso o biofilme) nos aços. No aço da Ilha do Boi 
isso ocorre a 4,45 Hz e no aço de Manguinhos a 474,22 Hz. 
O primeiro ponto dos gráficos indica a resistência ao eletrólito, em seguida a 
influência do biofilme, pois o biofilme sobrepõe-se à superfície do aço e depois a 
mudança na curvatura onde começa a influência do aço. 
Vieira (2008) estudou a biocorrosão em sistemas estático e dinâmico de 
revestimento aplicados em aço carbono e pelo diagrama de Nyquist observou para 
49 
 
aço com tinta rica em zinco a indicação de associação de mais de um processo 
ocorrendo na superfície, uma vez que primeiramente há formação de um pequeno 
arco capacitivo e posteriormente a intensificação de uma corrente difusiva ao longo 
do tempo mostrando a mudança no arco capacitivo, indicando a presença do 
revestimento no aço. 
Figura 14 - Gráfico de impedância eletroquímica dos cupons de aço AISI 316 com biofilme formado 
 na água da Ilha do Boi 
 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
No gráfico de impedância com biofilme formado em Manguinhos só foi possível 
observar essa mudança de curvatura com detalhamento minucioso, observando a 
figura com zoom (figura 16-A). Na figura 16-B apresenta o gráfico em escala normal. 
 
 
 
 
 
 
50 
 
 
Figura 15 - Gráfico de impedância eletroquímica dos cupons aço AISI 316 com biofilme formado na 
 água de Manguinhos, A: escala com zoom, B: escala normal 
 
 FONTE: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
Os dados da comparação dos cupons de aços com biofilme formado nas águas da 
Ilha do Boi e de Manguinhos pelo diagrama de Nyquist (figura 17) mostram uma 
resistência maior do biofilme do aço de Manguinhos devido ao maior diâmetro do 
semicírculo mostrando uma espessura maior do filme. Os dados sugerem dizer que 
a espessura do filme do aço da Ilha do Boi é menor do que do aço de Manguinhos, 
devido ao fato dele se romper previamente. 
Gráficos de Nykist sugerem que quanto menor o diâmetro do semicírculo, menor a 
resistência do filme e, consequentemente, maior a taxa de corrosão, pois o aço fica 
mais suscetível ao processo de corrosão do eletrólito. Porém no estudo ora relatado 
mostrou-se o oposto, o aço que obteve maior resistência do biofilme (aços imersos 
na água de Manguinhos) também mostrou maior processo corrosivo de acordo com 
a polarização anódica e a perda de massa (tabela 4). Os dados sugerem que 
ocorreu uma corrosão influenciada por microrganismos. 
Além do processo corrosivo no aço imerso na água de Manguinhos ser maior, os 
dados obtidos pelo número de UFC/cm² indicaram maior número na contagem 
51 
 
global de microrganismos nesse ambiente e também maior diversidade de 
microrganismos pela caracterização morfológica, confirmando uma corrosão 
influenciada por microrganismos. 
Figura 16 - Comparação do gráfico de impedância eletroquímica dos cupons de aço com biofilme 
 formado nas águas da Ilha do Boi e Manguinhos 
 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
A figura 18 mostra a corrosão nos aços após os ensaios eletroquímicos. No aço em 
Branco foi possível observar uma corrosão por pite que é característica em aços 
inoxidáveis. Nos aços com biofilmes da Ilha do boi e Manguinhos observou-se uma 
corrosão diferenciada estilo “lascas”, evidenciando uma corrosão influenciada por 
microrganismos e ainda evidenciar uma maior quantidade de lascas no aço com 
biofilme de Manguinhos comparado com o da Ilha do Boi. 
 
 
 
 
 
 
 
 
52 
 
 
Figura 17 - Imagem da corrosão dos aços após os ensaios eletroquímicos 
 
Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
5.4 Taxa de Corrosão 
O cálculo da taxa de corrosão pela perda de massa dos cupons de aço indica que a 
taxa de corrosão foi cinco vezes maior nas amostras imersas nos reatores com a 
água de Manguinhos. 
A tabela 4 mostra as taxas de corrosão dos cupons de aço, considerando a redução 
da espessura do material (mm/ano) e a perda de massa em MDD (mg/dm²/dia). 
 
 
 
 
 
53 
 
Tabela 4 - Cálculo da taxa de corrosão pela perda de massa dos cupons de aços AISI 316 imersos 
 por 40 dias nas águas de Manguinhos e da Ilha do Boi 
Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
Araújo (2011) avaliou a corrosão induzida microbiologicamente no aço carbono 1020 
com e sem revestimento à base de óxido de nióbio, em água do mar “in natura” e 
estéril. Ele observou que na água “in natura” há uma tendência crescente e linear de 
perda de massa do aço com e sem revestimento, ou seja, quanto maior o tempo de 
exposição, maior a degradação do material metálico. Contudo, o recobrimento da 
superfície metálica com a tinta contendo o pigmento de óxido de nióbio reduziu o 
processo corrosivo, mesmo quando houve a formação de biofilme. Também concluiu 
que as perdas de massa foram diferenciadas para água do mar estéril e “in natura” e 
o aço exposto a água do mar “in natura” apresentou uma taxa de corrosão de 0,029 
mm/ano com 28 dias de estudo. A corrosão pode ser atribuída especificamente à 
formação de biofilmes e à atividade dos microrganismos neles presentes, por vários 
mecanismos como, por exemplo, pela geração de agentes corrosivos, ácidos 
orgânicos e inorgânicos (ARAUJO, 2011). 
5.5 ANÁLISES DE SUPERFÍCIE 
5.5.1 Microscopia Ótica 
A análise da superfície dos cupons de aços imersos em água de Manguinhos e Ilha 
do Boi por microscopia ótica (figura 19) mostrou a formação de biofilmes nas 
superfícies de maneiras diferentes. 
 
 
 
 M1 (g) M2 (g) M3 (g) Média (g) Taxa de corrosão 
(mm/ano) 
Taxa de corrosão 
(mdd/dm2/dia) 
Ilha i 11.957 11.891 12.248 
Ilha f 11.943 11.887 12.234 
Δm 14 4 14 10 0,01147 2,5 
Manguinhos i 12.190 12.490 12.066 
Manguinhos f 12.157 12.405 12.040 
Δm 33 85 34 50 0,05738 12,5 
54 
 
 
Figura 18 - Microscopia ótica em cupons de aço AISI 316 imersos por 40 dias em reatores contendo 
 águas de Manguinhos e da Ilha do Boi 
 Ilha do Boi Manguinhos 
 
 
 
 
8x 
 
 
 
 
 
16x 
 
 
 
 
 
35x 
 
 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA (2016). 
A oxidação de diferentes metais gera diferentes óxidos, muitos dos quais são 
caracterizados por cores particulares. O óxido de ferro, por exemplo, apresenta uma 
cor castanha avermelhada, enquanto o hidroxicarbonato de cobre II apresenta uma 
coloração azul esverdeada (PALMA; TIERA, 2003). 
Ainda se observa que a oxidação de objetos de cobre, principalmente quando em 
meio aquoso em contato