sábado, 1 de agosto de 2009

Instrumentos, equipamentos e materiais básicos de laboratório

INTRODUÇÃO

Um laboratório é uma sala ou espaço físico normalmente equipada com diversos instrumentos de medição onde se realizam experiências, cálculos, análises químicas ou biológicas e medições físicas.

É comum na prática laboratorial a utilização de modelos físicos e de modelos matemáticos.


EQUIPAMENTOS

Os laboratórios possuem, normalmente computadores e equipamentos específicos, dependendo de suas finalidades (laboratórios de química, de física, de biologia, de clínica médica, de hidráulica, de solos, de aeronáutica, de automóveis , etc).

Nos laboratórios de química, normalmente, há pelo menos uma capela de laboratório onde produtos químicos tóxicos e perigosos podem ser manipulados sem risco. Isto reduz, e geralmente, elimina o risco de inalação dos gases tóxicos produzidos pela reação dos produtos químicos.

Nos laboratórios, há habitualmente uma ou várias pias para lavar as mãos. Extintores são instalados , para ajudar a apagar o fogo no caso de incêndio. Há igualmente um dispositivo para lavar os olhos e um chuveiro no caso dos produtos químicos vazarem sobre as roupas, a pele ou os olhos exceto em laboratórios de tecnologia e de física, onde não se utiliza vidraria, capela e produtos químicos tóxicos.

Em anexo ao laboratório, há habitualmente um ou vários locais onde os produtos químicos secos e úmidos são armazenados, onde se prepara todos os reagentes como ácidos, bases, soluções tampão, solução e onde se distribui a vidraria, o pequeno material e os equipamentos de proteção individual do pessoal. Num laboratório de tecnologia ou de física, estas salas adicionais, em geral, são utilizadas para o armazenamento dos equipamentos e como atelier de reparo.

Freqüentemente, uma sala é reservada à purificação dos reagentes ou, no caso da bioquímica, a esterilização dos equipamentos.

O equipamento e a orientação de um laboratório dependerão finalmente do seu objetivo.

Os laboratórios de universidade, e em geral os de análise química ou bioquímica contêm da vidraria em grande quantidade.

Como equipamentos comuns de laboratório, pode-se ter as centrífugas para separar os sólidos dos líquidos, os espectrofotômetros para medir a adsorbância óptica de um líquido a um comprimento de onda definido (medida da cor), trompas para fornecer a aspiração , e termostatos para manter uma temperatura fixa e definida.

Os laboratórios de microbiologia têm habitualmente salas separadas com pressão negativa para impedir a entrada de bactérias nocivos. O ar passa, em geral, por um certo número de filtros e é expulso da sala.

Os laboratórios previstos para tratar sérias de amostras, como os destinados à análise para o meio ambiental ou análises clinícas são equipados de aparelhos especializados automatizados concebidos para tratar muito de amostras. A pesquisa e a experimentação não são uma prioridade nestes laboratórios; o objetivo é oferecer um resultado rápido e fiável.


VIDRARIAS

Existem muitas vidrarias presentes em um laboratório, e neste experimento estão presentes alguns, os quais daremos seus conceitos. Sao eles:

Béquer. É de uso geral em laboratório. Serve para fazer reações entre soluções, dissolver substâncias sólidas, efetuar reações de precipitação e aquecer líquidos. Pode ser aquecido sobre a tela de amianto.

Pipeta volumétrica. Usada para medir e transferir volume de líquidos, não podendo ser aquecida, pois possui grande precisão de medida. Medem um único volume, o que caracteriza sua precisão.

Pipetador (pêra). Bomba de sucção para pipetar fluidos.

Pipeta graduada. Utilizada para medir pequenos volumes. Mede volumes variáveis. Não pode ser aquecida e não apresenta precisão na medida.

Proveta. Serve para medir e transferir volumes variáveis de líquidos em grandes quantidades se necessário. Pode ser encontrada em volumes de 25 até 1000mL. Não pode ser aquecida.

Balança digital. Usada para a medida de massa de sólidos e líquidos não voláteis com precisão de até quatro casa decimais.

Bico de Bunsen. É a fonte de aquecimento mais utilizada em laboratório. Mas contemporaneamente tem sido substituído pelas mantas e chapas de aquecimento. Deve-se evitar seu uso quando utilizamos substâncias inflamáveis dentro do recipiente que se quer aquecer.


CONDIÇÕES GERAIS EM UM LABORATÓRIO

Temperatura. A temperatura ambiental normal é de 20°C, com algumas tolerâncias, dependente do tipo de experimento ou de medição que se quer realizar. As variações de temperatura (dentro da banda de tolerância) devem ser suaves. Por exemplo, no laboratório de metrologia dimensional, a variação de temperatura deve ser limitada à 2°C/h (num intervalo de tolerância de 4°C).
Umidade. Normalmente, convém que seja fraca visto que ela acelera a oxidação dos instrumentos metálicos.No entanto, considera-se que a umidade do laboratório não deva ser superior a 50% quando a finalidade é evitar a oxidação de certos aparelhos. Para laboratórios cujo foco é a realização de culturas biológicas, o ideal é que a umidade do ar esteja acima 20% até 70%.
Pressão. Nos laboratórios industriais, a pressão deve ser ligeiramente superior à pressão atmosférica , para evitar a entrada de ar na abertura das portas de acesso. No caso de laboratórios que apresentam riscos biológicos (manipulação de agentes infecciosos), a situação deve ser oposta, porque o ar, que pode ser contaminado, não deve poder sair do laboratório; neste caso, a pressão do ambiente deve ser ligeiramente abaixo da pressão atmosférica.
Rede elétrica. As variações de tensão na rede devem ser evitadas para medições elétricas. Estas variações de tensão podem influenciar os resultados das medições.
Pó. Deve ser controlada. Nos laboratórios de interferometria, por exemplo, a presença de poeira altera o comportamento da luz que atravessa o ar.
Vibrações e ruído. O barulho e as vibrações podem influenciar o resultado das medidas realizadas por técnicas mecânicas. É o caso de medidas feitas com os instrumentos que medem as coordenadas, por exemplo.


OBJETIVO

Integrar os alunos com o laboratório com o qual está trabalhando, mostrando as vidrarias, equipamentos e soluções existentes, ensinando técnicas de manuseios e efetuação dos instrumentos de medidas (de massa, volume e temperatura), assim, comparar a sensibilidades de diferentes equipamentos de mesma capacidade e mostrar como tratar os dados obtidos através das observações.


PARTE EXPERIMENTAL

1. COMPARAÇÃO DA PRECISÃO DE FRASCOS VOLUMÉTRICOS

a) Materiais utilizados

* Três béquer
* Uma pipeta volumétrica de 25 mL
* Um pipetador (pêra)
* Uma pipeta graduada de 10 mL
* Uma proveta de 100mL
* Água
* Uma balança semi-analítica

b) Procedimentos e Dados obtidos

Pegamos os três béquer, limpos e secos, os numeramos cada um deles e em seguida os pesamos.

Em seguida, utilizando a pipeta volumétrica de 25mL, com o auxílio do pipetador (pêra), transferimos 25mL de água para o béquer 1. Repetimos o procedimento anterior com o béquer 2, mas utilizando a pipeta graduada de 10mL, porém, essa transferência foi realizada em três etapas. Por fim, enchemos a proveta até a marca 25mL com água e o transferimos para o béquer 3.

Após, enchermos os três béquer, os pesamos novamente, para determinarmos a massa da água e compararmos os instrumentos de medida utilizados. Os dados obtidos foram os seguintes:


  • Béquer 1
Massa do béquer + água(g) = 81,8112

  • Béquer 2
Massa do béquer + água(g) = 87,1420

  • Béquer 3
Massa do béquer + água(g) = 71,7049

Esses valores correspondem as massas do béquer ao adicionarmos 25 mL de água em cada.


Para o cálculo do valor da massa da água dar-se da seguinte maneira:

Massa(água) = Peso(béquer + água) – Peso(béquer)

Logo, as massas da água são:

* Para o béquer 1

Massa(água) = Peso(béquer + água) – Peso(béquer)

Massa(água) = 81,8112 – 57,3770

Massa(água) = 24,4342 g

* Para o béquer 2

Massa(água) = Peso(béquer + água) – Peso(béquer)

Massa(água) = 87,1420 – 63,0197

Massa(água) = 24,1223 g

* Para o béquer 3

Massa(água) = Peso(béquer + água) – Peso(béquer)

Massa(água) = 71,7049 – 46,6440

Massa(água) = 25,0609 g


Valores da massa da água:

  • Béquer 1
Massa da água(g) = 24,4342

  • Béquer 2
Massa da água(g) = 24,1223

  • Béquer 3
Massa da água(g) = 25,0609


Observamos que entre os três instrumentos de medida (pipeta volumétrica, pipeta graduada e proveta) a mais precisa foi a que utilizamos para transferir as 25mL de água para o béquer 2, que foi a pipeta graduada de 10mL.


2. MANUSEIO DO BICO DE BUNSEN

a) Materiais utilizados

* Um bico de Bunsen
* Palitos de fósforos

b) Procedimentos e Dados obtidos

Primeiramente, acendemos o bico de Bunsen com a entrada de ar fechada, e observamos uma chama amarela (chama oxidante). Porém, ao abrimos a entrada de ar e observamos uma chama azul (chama redutora).

Em seguida, colocamos um palito de fósforo na chama amarela e depois na chama azul, tiramos as seguintes observações:

* Na chama amarela o palito de fósforo queimou mais devido a oxidação do mesmo, a pequena quantidade de ar, e presença de carbono.
* Já na chama azul, o palito queima apenas as beiradas, pois, há uma parte interna da chama onde o gás não é queimado.


CONCLUSÃO

Ao final desta experiência avaliamos a precisão de instrumentos tais como: pipeta volumétrica, pipeta graduada, e proveta, e concluímos que dentre estes o mais preciso foi a pipeta graduada. Após, investigamos a queima das chamas amarela (oxidante) e azul (redutora), onde foi observado que a chama amarela queima mais do que a chama azul devido à pequena quantidade de ar (porque a entrada de ar encontrava-se fechada), ter uma forma irregular, ser uma chama fria e apresentar carbono.


REFERÊNCIAS

LABORATÓRIO. Disponível em:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Laborat%C3%B3rio. Acessado em: 20.07.09 às 11:02h.
O QUE É PÊRA? Disponível em:
http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080824183148AAeSMYX. Acessado em: 17.07.09 às 21:54h.
LABORATÓRIO DE QUÍMICA. Disponivel em:
http://www.brasilescola.com/quimica/laboratorio-quimica.htm. acessado em: 17.07.09 às 21:21h.
O LABORATÓRIO E A ANÁLISE DE QUÍMICA. Disponível em:
http://www.brasilescola.com/quimica/o-laboratorio-analise-quimica.htm.
Acessado em: 17.07.09 às 21:13h.



Este relatório foi elaborado pelos seguintes alunos:
Kedma Gaspar e outros.
Acadêmicos de Licenciatura em Química – Lab. Química Inorgânica
Instituto federal de educação, ciência e tecnologia do Amazonas - IFAM

Nenhum comentário: