Questões de Concurso Público INT 2024 para Tecnologista Pleno - Biocorrosão e Biodegradação

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

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

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.

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,

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.

Os métodos moleculares microbiológicos (MMM) têm sido utilizados como forma de identificar e quantificar os microrganismos presentes nos sistemas de petróleo e têm colaborado com grande auxilio nas etapas de mitigação e monitoramento da biocorrosão. A denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) é uma técnica que utiliza o DNA e a tecnologia de polymerase chain reaction (PCR) para diferenciar as espécies presentes em uma comunidade a partir de uma única amostra. Nesse MMM, os fragmentos de DNA são então transferidos para um gel gradiente desnaturante, separados com base em sua sequência de DNA. O DNA migra através do gel e as diferentes fitas de DNA presentes na amostra serão depositadas em intervalos diferentes no gel, como mostra a figura a seguir:







Considerando os princípios da técnica de DGGE enquanto um MMM para identificar e/ou quantificar os microrganismos agentes da biocorrosão, analise as afirmativas abaixo:


I. O grau de desnaturação da fita de DNA depende de sua composição de sequência de nucleotídeos, os pares de bases A– T são mais fortes do que o par G–C, e a desnaturação parcial resulta em uma diminuição da mobilidade através do gel com a formação de uma banda de DNA.


II. A DGGE separa os produtos por diferenças de sequência de DNA, o grau de desnaturação da fita de DNA depende de sua composição de sequência de nucleotídeos. Portanto, durante a DGGE os produtos com diferentes composições, embora com números semelhantes de pares de bases, irão migrar diferentes distâncias através do gel quando expostos a um gradiente de condições desnaturantes.


III. Um gel com poucas bandas e uma única banda espessa, indica uma comunidade dominada por uma única espécie, e um gel com muitas bandas de intensidade semelhante indica uma comunidade diversa dentro de uma espécie. A comparação das comunidades em diferentes amostras, de diferentes locais ao longo de um sistema de processo, fornece informações significativas sobre os ambientes ao longo do processo e como isso afeta as populações microbianas.

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

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

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.

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 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