Questões de Concurso Sobre química

Quanto aos ensaios empregados para avaliar a eficiência de inibidores de corrosão, tem-se os ensaios de imersão no meio a ser estudado, baseados em perda de massa do material metálico. Assinale a alternativa correta.

Quanto à estrutura química e à adsorção dos inibidores de corrosão, assinale a alternativa correta.

Considere a seguinte situação hipotética:

Um pesquisador deseja avaliar derivados da estrutura química abaixo indicada como inibidor de corrosão para meio de CO₂ e H₂S. O pesquisador precisa confirmar as estruturas químicas almejadas e pretende empregar técnicas de caracterização como a espectroscopia no infravermelho. Destaca-se que em cada caso, outras bandas aparecerão no espectro, porém apenas as bandas mencionadas em cada alternativa devem ser correlacionadas com a posição no espectro. Com base nessa situação, assinale a afirmativa incorreta quanto à correlação do tipo de banda e sua posição no espectro.

O microscópio eletrônico apresenta um poder de resolução potencialmente superior ao do microscópio de luz, atingindo valores inferiores a 1 nanômetro. Nesse sentido, o uso da microscopia eletrônica favorece realizar a correlação das suas imagens, aprofundando o estudo de biofilmes e da biocorrosão.

O aço inoxidável, embora seja um metal resistente a biocorrosão, é susceptível a formação de biofilme. A deposição de biofilme sobre a superfície do aço inoxidável ocorre porque ele possui uma superfície homogênea coberta de óxido e livre de produtos de corrosão, favorecendo, assim, a aderência microbiana ao metal. Após algumas semanas de exposição do aço inoxidável ao ambiente marinho, sua superfície se encontra recoberta por um biofouling complexo, constituído principalmente por bactérias, material particulado e microrganismo de dimensões maiores como algas, diatomáceas e protozoários. A imagem abaixo mostra, segundo Videla (2003), por microscopia eletrônica, o protozoário Zoothamnium sp. fixado o sobre aço inoxidável logo após a exposição da superfície à água do mar natural (escala: 10 μm).






Através da imagem é possível notar que o aço inoxidável, apesar de ser resistente à corrosão, a atividade metabólica dos microrganismos no interior dos depósitos de biofouling pode influenciar as reações eletroquímicas do processo de corrosão. A correlação dessa imagem com os estudos de biofilmes e da biocorrosão só foi possível a partir de uma metodologia que é revelada pela

A microscopia eletrônica trouxe um grande avanço para a Microbiologia, ela é uma técnica muito utilizada nos estudos dos biofilmes. Devido ao seu alto poder de resolução, de cerca de 0,2 nm, é possível obter informações detalhadas sobre a distribuição e ultraestrutura das células. A figura a seguir mostra o aspecto em microscopia eletrônica de transmissão (MET) e análise elemental do biofilme pré-formado de 90 dias, após 4 (A) e 24 h (B), respectivamente, sobre os corpos de prova imersos em água corrente desaerada sob condições estáticas de fluxo d'água.







Com relação à metodologia, aplicação e imagens fornecidas pela técnica da MET, é correto afirmar que

O conhecimento sobre os biofilmes tem sido adquirido pelas observações microscópicas e por análises bioquímicas e taxonômicas destrutivas que, em geral, alteram a sua estrutura. A microscopia de luz, no entanto, é uma metodologia que pode fornecer informações sobre a extensão e a espessura de uma superfície colonizada, distribuição dos microrganismos e sua atividade fisiológica, entre outras.

A figura a seguir mostra, por microscopia óptica confocal de varredura a laser, uma visão tridimensional de um biofilme, formado após 72 h de incubação do corpo de prova com inóculo de bactérias redutoras de sulfato mesófilas gram-negativas (m-BRS), obtida pelo somatório de cortes ópticos sequenciais de 1 μm de profundidade. Essa análise permitiu estimar em aproximadamente 30 μm a espessura do biofilme aderido sobre a superfície do metal. 






O microscópio óptico confocal de varredura a laser representa um grande avanço na instrumentação microscópica com potencial para estudo de biofilmes bacterianos. Com relação os princípios, fundamentos e uso dessa modalidade de microscopia óptica, assinale a afirmativa incorreta.

Técnicas de microscopia são fundamentais para processamentos de amostras para quantificação e identificação de bactérias, elas possuem ampla aplicação na pesquisa e apresentam vantagens devido à obtenção de resultados rápidos em relação outras técnicas de microbiologia disponíveis que dependem do crescimento de microrganismos. Devido à sua grande especificidade e relativa facilidade de utilização, a microscopia de fluorescência é o método de microscopia mais frequentemente empregado em pesquisa atualmente. Nesse sentido, considerando os princípios, fundamentos e formas de utilização da microscopia de fluorescência, analise as afirmativas abaixo:


I. Com o microscópio óptico de luz equipado para microscopia de fluorescência, é possível examinar a distribuição de uma única espécie molecular em uma amostra e sob condições especiais, e até mesmo detectar moléculas fluorescentes individualmente.


II. A microscopia de fluorescência permite a visualização de moléculas específicas que apresentam fluorescência na presença de luz de excitação branca, infravermelha ou radiação eletromagnética na faixa do visível de baixo comprimento de onda; emitem radiação com comprimento de onda superior à radiação incidente.


III. A grande vantagem da técnica microscopia de fluorescência é o ganho de contraste. Porém, para isso, é necessário um custo adicional com aquisição de equipamentos. Em geral, as moléculas não-fluorescentes são marcadas com um corante fluorescente ou fluorocromo, a fim de torná-los visíveis, como: o DAPI (4’6’-diamidino-2-fenilindol) usado para marcar diretamente o DNA nuclear e a rodadinha, usada para marcar indiretamente filamentos de actina citoplasmática.


Assinale

Diversas comunidades microbianas de bactérias, arqueias, vírus e eucariotos unicelulares têm papéis cruciais no meio ambiente. No entanto, muitos desses microrganismos são frequentemente difíceis de serem cultivados em laboratório, fato que pode confundir a catalogação de alguns desses membros e a compreensão de como as comunidades funcionam. A metagenômica, entretanto, permite realizar em diversos ambientes a comparação de alto rendimento, compreensão da composição e funções das comunidades microbianas

Atualmente, uma tecnologia de sequenciamento de DNA revolucionou a pesquisa genômica e foi capaz de sequenciar o genoma completo de organismos num tempo menor e com mais precisão. Essa tecnologia, que nos estudos com microrganismos substitui a caracterização convencional por morfologia, as propriedades de coloração e os critérios metabólicos, é conhecida por

A proteção catódica é uma tecnologia de grande importância para o mundo atual porque permite a proteção contra a corrosão de instalações metálicas enterradas ou submersas dos mais diversos fins, como: adutoras, oleodutos, gasodutos, alcooldutos, instalações portuárias entre outras. Todas essas instalações estão sempre sujeitas a sérios problemas de corrosão, causados pelo solo, pelas correntes de fuga dos sistemas de tração eletrificada, pela absorção de água, cloretos, CO₂, produtos químicos e outros poluentes, para o caso das estruturas de concreto.

A proteção catódica tem como princípio estabelecer um fluxo de corrente que mantém o aço-carbono como cátodo, minimizando a perda natural de elétrons para o meio. Ela pode ser obtida por dois métodos principais: via corrente impressa, na qual a proteção é fornecida por imposição de correntes elétricas ou de tensões que são geradas por uma fonte externa permanente de energia elétrica, o retificador; e por meio de corrente galvânica, que consiste num fluxo de corrente elétrica que parte de um ânodo, usualmente um elemento de zinco embutido na argamassa de baixa resistividade elétrica, como representado na figura a seguir:





Considerando a importância da proteção catódica na prevenção e controle da corrosão em estruturas de aço e de concreto, assinale a alternativa correta.

As curvas de polarização se constituem em uma ferramenta fundamental para o estudo do comportamento de corrosão dos materiais. Essas curvas são obtidas com auxílio de um potenciostato, equipamento que impõe um potencial ao eletrodo de trabalho em relação a um eletrodo de referência e registra a corrente gerada entre o eletrodo de trabalho e um contraeletrodo construído de material inerte. Todo esse conjunto se encontra imerso num eletrólito, no qual se deseja estudar o comportamento de corrosão do material. Assim considerando os componentes de um potenciostato e de uma célula eletroquímica usados na obtenção de curvas de polarização, classifique as afirmativas abaixo em verdadeira (V) ou falsa (F). 






(  ) Eletrodos de referência estão disponíveis comercialmente, sendo constituídos de sistemas com potencial estável, reprodutível e, na maioria das vezes, de fácil manutenção.


(  ) O contraeletrodo é constituído de um material inerte e que tenha boas condições para que reações eletroquímicas envolvendo espécies iônicas e gasosas possam ocorrer com cinética rápida, evitando problemas de polarização. Os contraeletrodos mais comuns são de platina e grafite.


(  ) A única metodologia de construção de um eletrodo de trabalho consiste em embutir a amostra do material que se pretende estudar em resina. O embutimento deve prover uma área bem definida exposta à solução, com o eletrodo devendo apresentar frestas na região de contato com a resina, de modo a intensificar o fluxo de elétrons no eletrolito.


(  ) Adicionalmente, o material embutido deve ter um contato elétrico que irá ser conectado a um dos terminais do potenciostato. Uma das metodologias de prover este contato elétrico consiste em soldar um fio condutor na parte anterior do eletrodo de trabalho depois do processo de embutimento, ficando o contato elétrico exposto à solução para melhor intensificar a aquisição do sinal nos resultados obtidos.



As afirmativas são, respectivamente,

O potencial de corrosão é uma técnica utilizada como um método eletroquímico que auxilia no monitoramento da corrosão em estruturas de concreto armado A utilização dessa técnica na construção civil se iniciou nos Estados Unidos, devido à falta de meios que pudessem identificar, avaliar e controlar o processo de corrosão que estavam se desenvolvendo em tabuleiros de pontes. Considerando os princípios e fundamentos do potencial de corrosão, bem como os meios para a sua utilização, assinale a afirmativa incorreta.

A corrosão eletroquímica é um processo que está presente direta ou indiretamente no dia a dia de todos nós. Ela é um fenômeno que envolve não somente questões relacionadas à corrosão, mas também à formação de pilhas ou células eletroquímicas, evento que está altamente ligado às reações químicas de oxirredução. Nessas reações químicas, um componente se oxida e cede elétrons para um outro, que se reduz, promovendo, enquanto consequência, a migração de elétrons ou corrente elétrica. Esse fluxo acontece por conta de uma diferença de potencial associada a diferentes materiais, ou mesmo a diferentes regiões de um mesmo material que funcionam como pequenos cátodos e ânodos. No entanto, a corrosão eletroquímica pode, conforme o tipo de material, se manifestar resumidamente de três maneiras distintas, como representada na figura abaixo:







Saber identificar cada um dos diferentes tipos de corrosão eletroquímica é um dos caminhos para se melhor compreender o que pode estar causando a corrosão. Nesse sentido. Considerando os diferentes tipos de corrosão eletroquímica mostrados na figura, analise as afirmativas a seguir:



I. Corrosão Intergranular: é o tipo de corrosão que acontece entre os grãos da estrutura cristalina do material metálico, o qual perde suas propriedades mecânicas e pode fraturar quando submetido a esforços mecânicos menores que o esperado, como é o que se observa na corrosão sob tensão fraturante (stress corrosion cracking, SCC).


II. Corrosão Alveolar: é a corrosão que se processa na superfície metálica produzindo sulcos ou escavações semelhantes a alvéolos, apresentando fundo arredondado e profundidade geralmente menor que seu diâmetro.


III. Corrosão Puntiforme: é o tipo de corrosão que se processa sob a forma de finos filamentos não profundos, que se propagam em diferentes direções, mas que não se cruzam. Essa corrosão ocorre geralmente em superfícies metálicas revestidas com filmes poliméricos, tintas ou metais ocasionando o deslocamento do revestimento.


Assinale

Segundo a NACE (National Association of Corrosion Engineers), a corrosão é uma deterioração de um material, geralmente metálico, que resulta de uma reação com o meio em que esse material se encontra. Essa corrosão pode ser química ou eletrolítica. A corrosão eletroquímica é a mais frequente na natureza e ocorre a partir da transferência de elétrons por reações de oxirredução. Esse tipo de corrosão se desencadeia através da formação de uma pilha de corrosão eletroquímica, que é formada por dois metais diferentes, imersos em uma solução condutora (eletrólito) e conectados entre si por uma ligação elétrica, como é ilustrado na figura abaixo: 





Como mostra a figura, a formação desse tipo de pilha é apenas uma das maneiras através da qual pode ser desencadeada a corrosão eletrolítica. A pilha de corrosão evidenciada acima ocorre devido à diferença de potencial de eletrodo entre os diferentes metais, e é mais reativa quanto maior for esta diferença de potencial. Esse tipo de pilha compreende um exemplo clássico das pilhas de corrosão eletroquímicas, que é conhecido por

Os métodos de análises para quantificação de sulfeto descritos na literatura são inúmeros, envolvendo ensaios de espectrofotometria, cromatografia, potenciometria, entre outros. Estes métodos diferem entre si em função da precisão, custo e disponibilidade de equipamentos para suas análises. Assim, dentre esses, destacam-se o método espectrofotométrico com azul de metileno; o método potenciométrico com a utilização de um eletrodo íon seletivo para sulfeto; e a iodometria. Nesse sentido, considerando a iodometria como um método de determinação de sulfeto, avalie as afirmativas a seguir:


I. A iodometria é um método direto de determinação de sulfeto, no qual se faz uma titulação envolvendo iodo e tiossulfato de sódio. O íon tiossulfato (S₂O₃ ^-2) é um agente oxidante moderadamente forte e na presença de iodo, ele é reduzido para formar tetrationato (S₄O₆ ^-2), conforme demostrado pela equação: 2S₂O₃ ^-2 ⟷ S₄O₆ ^-2 + 2e^-


II. O indicador usado nas titulações é uma solução de amido 1% (m/v), que, ao reagir com o iodo, desenvolve uma cor azul devido à absorção do iodo pela cadeia helicoidal β-amilose, um constituinte macromolecular da maioria dos amidos. O amido se decompõe irreversivelmente em soluções com elevadas concentrações de iodo, portanto, na titulação de soluções de iodo com íons tiossulfato, a adição do indicador é adiada até que a cor da solução mude de vermelho para amarelo.


III. A determinação de H2S por este método se dá diretamente pela reação que este composto faz com o iodo: H₂S + I₂ ⟷ S_(s) + 2H⁺ + 2I^- . No entanto, se faz necessária a produção de um “branco” com água destilada, porque o cálculo da concentração de sulfeto se dá pela diferença entre o volume gasto na titulação do branco e volume gasto na titulação da solução de H₂S.



Assinale

Os biossensores, devido aos inúmeros elementos de reconhecimento biológico e transdutores que neles são empregados, podem assumir uma grande diversidade de configurações. Nesse sentido, essa tecnologia tem apesentado inúmeras soluções para os problemas analíticos das mais variadas áreas. As técnicas disponíveis atualmente para o monitoramento da biocorrosão são demoradas e requerem instrumentos sofisticados e apresentam limitações quanto às aplicações in situ. Assim, os biossensores surgem como uma alternativa promissora às técnicas atuais visto que possibilitam a realização das análises in situ, além de possuírem alta especificidade e rapidez na resposta. O funcionamento de um biossensor envolve, de uma forma geral, uma reação biológica entre o biocomponente e o analito de interesse, como mostra a figura abaixo:







Considerando o que mostra a figura e as principais características que fazem dos biossensores uma alternativa promissora enquanto metodologia analítica nos estudos da biocorrosão, assinale a alternativa correta.

Um método para se medir o crescimento bacteriano é a contagempadrão em placas contendo meio nutritivo solidificado em ágar. Devido à dificuldade de se contar mais do que 300 colônias em uma placa com meio em ágar, se faz necessário diluir a cultura bacteriana original antes de sua transferência, em volume conhecido de cultura, para a placa contendo o meio sólido. A transferência pode ser feita tanto através do método da placa derramada (pour plate) ou como pelo método de espalhamento em placa (spread plate), como mostra a figura abaixo. 






Considerando o que mostra a figura e sobre o uso desses métodos na contagem bacteriana, assinale a afirmativa incorreta.

A biocorrosão é um fenômeno responsável por grandes perdas econômicas em diversas indústrias, principalmente a petrolífera, porque a presença de variados microrganismos pode induzir ou acelerar os processos corrosivos. A técnica do Número Mais Provável (NMP) vem sendo utilizada como padrão para quantificação de bactérias presentes nos diferentes sistemas de exploração e produção de petróleo. Em laboratório, a determinação do número de bactérias redutoras de sulfato (BRS) é usualmente realizada pela técnica de NMP. Porém, o cultivo de microrganismos em laboratório não reflete as reais condições ambientais, porque apenas 0,1 a 10% das bactérias são cultiváveis. Assim, considerando os princípios e procedimentos da técnica de NMP, analise as afirmativas abaixo:


I. O teste do NMP típico é realizado em três baterias de cinco tubos, cada uma correspondendo a um volume de 10, 1 e 0,1 mL de uma dada diluição. Os tubos que contêm microrganismos mostrarão crescimento pela produção de bolhas de gás e/ou se tornarão turvos quando incubados. O número de organismos na cultura original, então, será estimado a partir de uma tabela de números mais prováveis, que especifica que o número de organismos na cultura original possui 95% de chances de estarem dentro de uma faixa específica. Assim, quanto mais tubos mostram crescimento, em especial, aqueles com diluições maiores, mais organismos se estão presentes na amostra.


II. O método do NMP é utilizado quando as amostras contêm muitos organismos que promovam contagens confiáveis do tamanho da população através do método de contagem padrão, ou quando os organismos crescem bem em ágar. Com esse método, a partir da observação da amostra, se calcula o número de células e se realiza uma série de diluições maiores que, à medida que o fator de diluição aumenta, será obtido um ponto no qual tubos irão conter um único organismo, enquanto outros nenhum.


III. O método do NMP pode ser usado para estimar o número de células viáveis na população. Esse método é baseado na distribuição estatística dos organismos na suspensão. Quando amostras com volumes fixos são tomadas de uma suspensão celular, algumas podem ter mais células do que outras. Amostras repetidas da suspensão, contudo, produzem um número médio de organismos, definido como número mais provável.


Assinale

O princípio dos métodos de prevenção à biocorrosão possui como fundamento primordial a inibição da atividade dos microrganismos ou a modificação drástica das condições do meio, ou seja, prevenir a biocorrosão é evitar a adaptação dos organismos ao material. Além das medidas convencionais, como: a limpeza química ou mecânica dos sistemas e a utilização de biocidas, pode-se, também empregar diferentes mecanismos de proteção para cada problema especifico. Assim, considerando outros métodos de prevenção da biocorrosão, classifique as afirmativas abaixo em verdadeira (V) ou falsa (F).



(   ) Para a proteção externa de tubulações enterradas são recomendáveis o uso de polietileno, policloreto de vinila (PVC), betume e alcatrão.


(   ) Para tanques de combustíveis de aviões a jato é recomendável fazer o seu revestimento interno com sistema à base de resina furânica.


(   ) O uso da tecnologia ultrassônica de subcavitação em que o ultrassom de alta potência causa uma pressão de calor intensa e a formação de radicais de hidrogênio, que podem matar bactérias e outros organismos, mas também causar reações de oxidação e degradar camadas anticorrosivas.


(   )  Uso de tubos e conexões de plástico reforçado com fibra de vidro (PRFV) e tubo de PRFV com liner de PVC (RPVC) utilizados nos setores sucroenergético, de irrigação, de citros, de saneamento básico, de água e esgoto; em pequenas centrais hidrelétricas (PCH) e indústrias em geral.



As afirmativas são, respectivamente,

A principal prevenção para controlar a biocorrosão é manter o sistema limpo. Entretanto, esse princípio básico é pouco aplicado, principalmente por falta de compreensão dos processos de biocorrosão e do biofouling, que somente são detectados após uma forte contaminação ou falhas estruturais decorrentes da corrosão do material. Videla (2003), considera que a limpeza está embasada na remoção dos depósitos da superfície metálica de um sistema e que esses depósitos podem ser classificados de forma distinta, como: incrustações (scaling) e sedimentos ou limo (slime). No que se refere à formação de scaling e slime nas superfícies metálicas de diferentes sistemas e considerando os mecanismos de controle e prevenção desses depósitos, é correto afirmar que

O primeiro passo para a determinação da presença da biocorrosão é determinar se no local da corrosão existe e presença de microrganismos ou produtos do seu metabolismo. Assim, a análise microbiológica é de maior importância para confirmar a presença de microrganismos, identificar a linhagem e determinar o número de células. Atualmente, existem técnicas que são utilizadas para testes rápidos em campo que consiste no uso de uma fita plástica recoberta por um meio de cultura, essa fita deve ser levada em contato com o meio a ser analisado e posteriormente levada a estufa para o crescimento celular durante 24 h. A quantificação microbiana é realizada comparando-se o resultado obtido com o manual fornecido do fabricante, como mostra a figura abaixo:





Essa técnica de campo que permite uma fácil e rápida verificação de amostras de água, superfícies sólidas e líquidos não viscosos onde pode haver condições que favoreçam o crescimento de microrganismos causadores de biocorrosão é conhecida por