Relatório Equipamentos básicos de laboratório

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Relatório – Química Experimental I – Equipamentos Básicos de Laboratório
Equipamentos Básicos de Laboratório – Evolução e aplicação dos matérias.
Discente: Ana Clara Lopes Mariano da Cruz
Docente: Valter Henrique Carvalho Silva
Anápolis
2021
19
INTRODUÇÃO
O presente relatório é referente às aulas de química experimental, cujo objetivo é o reconhecimento e modos de manuseio básicos dos materiais utilizados em experimentos.
O laboratório é um ambiente de fundamental importância para o químico. Espaço onde a ciência passa de simples hipóteses pra conceituados princípios científicos e leis. Desse modo, faz-se necessário o amplo conhecimento dos diversos materiais a serem utilizados, como as vidrarias. É fundamental destacar os meios de manuseio do equipamento, principalmente por serem constituídos de materiais quebradiços, para evitar percas, danos matérias e pessoais. 
Os variados tipos de peças e equipamentos encontrados possuem um uso específico e são confeccionados em materiais como vidro pirex ou vidro de borossilicato, metal, plástico, porcelana, sílica fundida e outros. É importante descrever todo o procedimento realizado e seus empecilhos para que possibilite analises posteriores tanto para recriar um experimento, quanto para reparar falhas. 
A vidraria, em sua maior parte, é feita com vidro de alta qualidade, resistente ao calor, podendo ser usada por muitos anos se houver cuidado no manuseio5. As aparelhagens em plástico, não são indicadas para trabalhos mais exatos porque as superfícies se deterioram rapidamente e são mais difíceis de limpar da maneira correta5. Seus formatos vaiam de acordo as necessidades. Como exemplo, quando o objetivo é analisar o volume, utiliza-se os balões, pipetas, provetas e buretas5. Os aparelhos serão vistos com maior detalhamento de sua finalidade, material, formato, entre outros no corpo do presente trabalho.
Atividades práticas realizadas em laboratórios apresentam riscos e estão sujeitas a acidentes, porém muitos acidentes podem ser evitados se o profissional que exerce suas funções neste local, tiver conhecimento sobre as normas de segurança e colocá-las em prática. Portanto, é com o intuito de conscientizar os laboratoristas sobre a importância do uso das normas de segurança no laboratório químico que desenvolvemos este trabalho
Na primeira parte do trabalho será abordado o objetivo referente da funcionalidade dos equipamentos básicos laboratoriais. Logo em seguida será apresentado os materiais, seus formatos teóricos e funcionalidade através da descrição de alguns métodos que os utilizam. Na seção seguinte serão apresentados a evolução dos objetos até os utilizados atualmente. Já na seção de resultados estarão presentes a importância desses objetos na indústria cientifica. Por fim o trabalho será finalizado com as conclusões obtidas através do conhecimento adquirido ao longo do relatório. 
OBJETIVOS
2.1 Geral
Esse trabalho tem como objetivo a determinação da funcionalidade dos equipamentos básicos laboratoriais determinado segundo suas respectivas funções, fatores de segurança e condições para cada situação no qual serão utilizados. 
2.2 Específicos
1. Associar o nome de cada equipamento com seus uso específico;
2. Ampliar o conhecimento científico dos diversos materiais de laboratório;
3. Exemplificar corretamente as técnicas de utilização de cada material.
MATERIAL E MÉTODOS
a) Material
· Balão volumétrico - é um recipiente utilizado para preparar líquidos em volumes muito precisos e exatos, geralmente usado quando o volume é grande para se medir com uma pipeta ou bureta. 
Figura 1 - Balão Volumétrico 500ml Com Rolha De Poli.
· Balão de fundo chato - Os balões de fundo chato, de fundo redondo e volumétrico são todos utilizados no preparo de soluções, pois podem dissolver substâncias por meio de agitação, para aquecer soluções e líquidos e também para realizar reações em que há desprendimento de gases. O balão de fundo chato tem a vantagem de poder ser colocado sobre a superfície sem o risco de cair e poder ser aquecido sobre tela de amianto em um tripé.
Figura 2 - Balão Fundo chato Borossilicato 500ml.
· Balão de fundo redondo - Conforme dito no item anterior, apresenta as mesmas finalidades que o balão de fundo chato, porém, visto que seu fundo é arredondado, ele pode ser usado em uma manta aquecedora, o que permite um aquecimento da solução por igual em toda a sua extensão. Ele é mais apropriado e é muito utilizado em processos de destilação, sistemas de refluxo e evaporação a vácuo, acoplado a um rotaevaporador.
Figura 3 - Balão Fundo redondo Borossilicato com gargalo curto 250ml.
· Béquer – Também conhecido como Becker, é de uso geral e pode ser utilizado em líquidos e misturas com ou sem ocorrência de reação, para dissolver sólidos em líquidos e aquecer as substâncias (colocando-o sobre uma tela de amianto). Assim, como as demais vidrarias, existem béqueres que podem comportar diversos volumes, sendo que isso está escrito na sua graduação. No entanto, o béquer não é uma vidraria de laboratório que possui a graduação com muita exatidão.
Figura 4 - Béquer de vidro Borossilicato 1000ml.
· Bureta - Assim como as pipetas, a bureta mede e transfere volumes de líquidos e soluções, mas eles são colocados nela pela sua parte superior, que é aberta e maior. Além disso, ela possui uma torneira embaixo que pode ser aberta para fazer escoar o líquido de forma rápida e gota a gota, de modo que o volume transferido seja exatamente o desejado. Ela é muito utilizada em titulações, colocando-se nela o titulante e fazendo o seu gotejamento sobre a solução titulada que se deseja descobrir a concentração e que está adicionada com um indicador ácido-base. Seu uso é importante nessa técnica, pois uma única gota pode chegar ao ponto de valência ou ponto de viragem do pH que é indicado pela mudança na cor do titulado.
Figura 5 - Bureta graduada com torneira de PTFE 5ml 
· Condensador - é usado para condensar ou liquefazer vapores. É muito utilizado em destilações para separar misturas homogêneas dos tipos sólido-líquido ou líquido-líquido. Essa mistura é aquecida e o líquido com menor ponto de ebulição passa para o estado de vapor, subindo para o condensador, que possui uma mangueira acoplada, sendo que a água passa pelas suas paredes e resfria o condensador. Assim, quando esse vapor atinge o condensador reafriado, ele volta para o estado líquido e é coletado pela outra extremidade. Os condensadores mais comuns são os de Liebig (retos), os de bolas e os de serpentina.
Figura 6 – Condensador bola com 2 juntas 300mm. 
· Cuba de vidro ou cristalizador - é um elemento pertencente ao material de vidro constituída por uma tigela de vidro com base larga e baixa estatura. Seu principal objetivo é cristalizar o soluto de uma solução, por evaporação do solvente.
Figura 7 – Prato cristalizador de cristal 150mm. 
· Erlenmeyer - Assim como o béquer, o erlenmeyer também pode ser usado para preparar soluções e aquecer líquidos, mas também serve para armazená-las. Visto que tem a boca mais estreita, possui mais fácil manuseio, por isso, é muito utilizado em titulações. Além do mais, esse afunilamento ajuda a diminuir as chances de perda de material.
Figura 8 – Erlenmeyer de vidro Boro graduado 250ml. 
· Funil de vidro - É usado para realizar filtrações simples com o auxílio de um filtro de papel e também para transferir soluções sem perda de material.
Figura 9 – Funil de vidro de haste curta. 
· Funil de separação ou decantação - É usado para realizar a separação de misturas heterogêneas do tipo líquido-líquido. Depois de uma forte agitação da mistura dentro desse funil, ela é deixada em repouso e, com o tempo, o líquido mais denso fica totalmente separado na parte inferior e o menos denso fica na parte superior. O funil de separação possui uma espécie de torneira na parte de baixo, que, ao ser aberta, escoa lentamente o líquido mais denso para um béquer ou erlenmeyer que está posicionado na abertura embaixo. A torneira é aberta com o funil destampadoe controla-se a abertura da torneira, fechando-a antes que o líquido menos denso também escoe. O líquido menos denso que ficou no funil deve, então, ser retirado pela parte superior para evitar contaminação.
Figura 10 – Funil de Separação Pêra Torneira de PTFE e Rolha de Polipropileno 500ml. 
· Kitassato - É usado em filtrações a vácuo, sendo acoplado por uma mangueira a uma trompa de água, que arrasta parte do ar da parte inferior do kitassato, criando uma região de baixa pressão dentro dele que provoca um processo de sucção e acelera a filtração.
Figura 11 – Kitassato de vidro com saída superior 500ml.
· Pipeta graduada - Serve para medir e transferir pequenos volumes de líquidos. Sua vantagem sobre a pipeta volumétrica é que ela possui várias graduações ao longo do seu tubo, podendo medir volumes variáveis, enquanto a pipeta volumétrica possui somente um volume único e fixo.
Figura 12 – Pipetas graduada de vidro.
· Pipeta volumétrica - Tem a mesma finalidade que a pipeta graduada, mas tem a grande vantagem de ter uma precisão bem maior. Todos os tipos de pipeta não podem ser aquecidos, e o líquido é puxado para dentro delas por meio de sucção provocada por um equipamento acoplado a elas denominado de “Pera”, pois tem um formato muito parecido com essa fruta.
Figura 13 – Pipetas volumétrica de vidro.
· Proveta - Também é utilizada para medir o volume de líquidos e soluções líquidas, além de realizar transferências com mais fácil manuseio que as pipetas. Porém, a sua graduação volumétrica é menos precisa que a das pipetas.
Figura 14 – Proveta de vidro com base hexagonal 250ml.
· Tubo de ensaio - É usado para testar reações e aquecer substâncias em pequena escala.
Figura 15 – Tubos de ensaio sem tampa.
· Vareta de vidro (bastão de vidro) - é usada para misturar ou agitar soluções
Figura 16 – Varetas de vidro Borosilicato 12mm de diâmetro e 10cm de altura.
b) Métodos
As medições podem ser feitas para uma análise ou experimento, nem sempre é necessário exatidão no volume, exemplo, nas análises qualitativas. Mas quando se trata de análise quantitativa é necessária grande precisão para que o resultado seja o esperado, por isso é tão importante saber diferenciar corretamente o material volumétrico para cada análise.
Conhecer as técnicas de medição e quais materiais utilizar, permite o aperfeiçoamento de conhecimentos através da análise prática e a repetição de experimentos.
Será apresentado algumas diferenças de medição de vidrarias concluídas através de alguns experimentos apresentadas em um curto vídeo de apresentação do material, que teve como finalidade levar a compreensão aos alunos que realizaram o experimento para que possam avançar nas aulas práticas de química geral experimental:
Procedimento 0.1 – cálculo de densidade
Materiais utilizados: proveta graduada de 100 mL , água destilada e sólido arredondado de vidro maciço.
Método: Preencha a proveta com água destilada até acerte o traço de aferição. Transfira o sólido de formato circular na proveta e verifique o novo volume de água. O volume desse sólido será a diferença entre o volume final e o volume inicial. A partir daí é possível determinar a densidade do sólido utilizando a expressão conhecida para cálculos de densidade (d = m/v).
Procedimento 0.2 – processo de destilação
Materiais utilizados: balão de fundo chato, chapa de aquecimento, conectores, coluna de fracionamento, condensador, termômetro, suporte universal e garras, Erlenmeyer, mistura de água e acetona.
Método: Montar o sistema para a realização da destilação fracionada. Colocar a mistura no interior do balão de fundo chato. Ligar a chapa e começar o aquecimento da mistura. Durante esse processo, ocorre a formação de vapores de água e acetona no interior do balão. Quando os vapores de água e acetona chegam até a base da coluna de fracionamento, passam a disputar o espaço entre as bolinhas da coluna. Nessa etapa, apenas o vapor da acetona atravessará a coluna de fracionamento por ser menos denso que o vapor de água. Após atravessar a coluna de fracionamento, o vapor da acetona adentrará o condensador, no qual condensará, retornando, assim, ao estado líquido. Por fim, o líquido condensado será recolhido no interior do erlenmeyer.
EVOLUÇÃO
A história das vidrarias indica que começou pela primeira vez no Egito há uns 4 mil anos, um grupo de expedicionários utilizou pedras e fogueira, o aquecimento em contato areia fez escorrer um líquido que até então não sabiam o que era aquilo. 
A vidraria de laboratório é feita uma mistura de matérias-primas, como sílica, óxido de silício, carbonato de sódio, alumina, óxido de cálcio, óxido de magnésio e óxido de boro. 
Primeiramente, a vidraria sendo um conjunto de vidros pertinentes ao laboratório para várias áreas da ciência. Muito utilizado por sua resistência térmica, mecânica e química e para minimizar efeitos da luz.
O século XVIII marcou o nascimento da química moderna, baseada nos estudos de Lavoisier. A criação de laboratórios químicos e de outros locais destinados à catalogação e investigação da natureza, como gabinetes e museus de história natural, esteve relacionada ao processo de secularização e valorização do conhecimento da natureza voltado para fins utilitários e medicinais, marca europeia. Em Portugal, essa visão pragmática da natureza recebeu maior atenção com as reformas realizadas por Sebastião José de Carvalho e Melo, depois marquês de Pombal, ministro de d. José I. Entre outros empreendimentos oficiais, instalaram-se jardins botânicos e o Museu de História Natural no Palácio Real da Ajuda. Em 1772, após a reforma do ensino, foi criada uma aula de química na Universidade de Coimbra, na Faculdade de Filosofia, para onde, em 1804, seria transferido o Laboratório Químico de Lisboa, fundado em 1801. No reinado de d. Maria I, 1779, foi instituída a Academia Real de Ciências, espaço de investigação e divulgação do saber científico.
Com a transferência da corte para o Brasil, em 1808 cartas, alvarás, leis e resoluções dom João VI decidiu criar um laboratório químico prático no Rio de Janeiro com apoio oficial da corte, baseado no laboratório de Coimbra para produzir medicamentos e análises químicas. Porem foi um fiasco já que maior parte das vidrarias chegou totalmente destruídas por conta das embarcações conturbadas de Portugal ao Brasil e pouquíssimas chegaram inteiras. 
Uma pesquisa na literatura a respeito de vidrarias utilizadas em laboratórios selecionando-se as que estivessem diretamente relacionadas com químicos experimentais. Dentre o universo de vidrarias encontradas, escolheram-se cinco utensílios de laboratório levando-se em consideração a relevância da mesma dentro do ensino da Química Experimental, sendo elas: Bico de Bunsen, Condensador de Liebig, Béquer, Erlenmeyer e Funil de Buchner. Tais utensílios foram escolhidos por estarem presentes na maioria dos laboratórios e rotinas experimentais.
Evidencia-se que algumas das vidrarias mencionadas, não foram criadas pelos cientistas que lhe atribuem nome, como exemplo temos o Condensador de Liebig, o qual foi elaborado pelo cientista Friedrich Mohr, e apenas adaptado e divulgado por Liebig.
Verifica a utilização errônea da locução “copo de Becker (ou Becher)”, pois a palavra Becker (escrita de diversas maneiras dependendo do país), significa “copo”, e esta associação remete a ligação do utensílio ao cientista Johann J. Becher, que não criou este utensílio de laboratório, diferentemente de Emil Erlenmeyer inventor do Erlenmeyer.
Constata-se que um utensílio de grande importância para a história da filtração à vácuo, o Funil de Buchner foi o último dos diversos modelos de funis desenvolvidos para otimizar a adaptação da filtração industrial para pequenas escalas.
Além de verificarmos fatos curiosos sobre a evolução das vidrarias, as contribuições para a divulgação da invenção, as histórias de dedicação de seus criadores para a elaboração das mesmas, e os demais utensílios e equipamentos que o cientista criou em paralelo ao que ganhou destaque, como exemplotemos o cientista Bunsen, o qual não foi o criador apenas do famoso “Bico de Bunsen”, mas também inventou calorímetros de gelo e vapor, pilha para a preparação eletrolítica de metais, entre outros.
Figura 17 – Ilustração de um antigo laboratório químico.
CONCLUSÃO DA DISCUSSÃO
Podemos observar que o equipamento de laboratório ao longo dos anos continua com o mesmo semblante, com a única diferença que ano após ano vem sendo aperfeiçoado e reforçado se tornando cada vez mais resistente a temperaturas mais altas e volumes maiores. Além de podermos observar que a tomou proporções maiores fora dos laboratórios científicos passando a exercer presença dentro de indústrias e espaços farmacêuticos. Vimos um pouco da evolução e principais referências na criança e aperfeiçoamento dos elementos, a chega sua chegada ao Brasil, sua funcionalidade e alguns pequenos exemplos da utilização em experimentos. Por fim, a leitura e dissertação deu aos alunos que realizaram o relatório conhecimento suficiente para que possam avançar nas aulas de química geral experimental acerca dos elementos laboratoriais.
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CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DO RELATÓRIO
	Curso
	
	Disciplina
	
	Discentes
	
	Título
	
	
	Pobre (30%)
	Bom (60%)
	Excelente(100%)
	Pontos
	Introdução (2,0)
	Não foi feita referência explícita ou implícita ao problema em investigação
	Dá para perceber o problema como um todo e suas características
	A primeira seção explica claramente o problema, suas características e desafios
	
	Referências
(1,0)
	Não consta qualquer fonte de onde teria sido obtida informação
	Há dados sobre autores, idéias e experiências correlatas
	Uma boa variedade de autores e dados relevantes sobre o problema é citada
	
	Dificuldades (2,0)
	Pouca ou nenhuma informação é fornecida sobre as potenciais barreiras
	Informação sobre as barreiras/dificuldades para este tipo de trabalho foi incluída no trabalho
	A informação relaciona claramente as barreiras/dificuldades potenciais e indica autores que as experimentaram e suas estratégias para contorna-las
	
	Descrição
(1,0)
	O trabalho é parcamente descrito
	O trabalho é totalmente descrito evidenciando sua motivação, pressupostos teóricos e metodologia usada
	O trabalho é total e completamente descrito com exemplos/resultados e comentários sobre os resultados obtidos
	
	Redação
(2,0)
	É dificil perceber o que o autor está querendo expor. A escrita é embrulhada, há palavras omitidas, erros gramaticais e pontuação inadequada
	A escrita é clara mas há excesso de palavras. O significado é por vezes obscuro. Algumas poucas palavras estão faltanto ou mal-escritas e há poucos erros gramaticais ou de pontuação
	A redação é clara, concisa, correta.
	
	Resultados e Discussão
(2,0)
	Não foi apresentada correlação entre os dados obtidos
	Mera apresentação de resultados sem mostrar correlação.
	Apresentada correlação entre os dados obtidos e suas implicações