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EXPERIMENTO 1 CALIBRAÇÃO DE VIDRARIAS E AMOSTRAGEM Nome: Fernanda Lima Disciplina: Laboratório de química analítica 2 Data do experimento: 16/03/2016 INTRODUÇÃO Este relatório aborda dois pontos importantes para o sucesso de uma análise, a calibração de vidrarias e a forma correta de coletar uma amostra. Na primeira parte do experimento foram calibrados uma pipeta volumétrica de 10mL e um balão volumétrico de 100mL. Já na segunda parte foi feita uma simulação para demonstrar os métodos empregados para se obter uma amostra que represente de maneira uniforme o sistema estudado, reduzindo assim os erros de análise. A calibração tem como finalidade verificar se a medida obtida por um equipamento é compatível com o esperado, a fim de corrigir qualquer tipo de erro, reduzindo, de forma considerável, custos com desperdícios e retrabalhos. A má calibração ou não calibração das vidrarias pode apresentar resultados não confiáveis[1]. Sobre o processo de amostragem, este deve garantir que os itens escolhidos representem todo o material ou população. Para uma análise laboratorial, a amostra bruta deve ser reduzida de tamanho para uma quantidade de material homogêneo para tornar-se uma amostra de laboratório[2]. Os objetivos estatísticos do processo de amostragem são: Obter um valor médio que estime a média da população e uma variância que seja uma estimativa da variância da população, para que os limites de confiança válidos para a estimativa sejam encontrados e que possam ser aplicados vários testes de hipótese. A amostragem para uma análise se relaciona com a estatística pois serão tiradas conclusões sobre uma quantidade muito maior de material a partir de uma análise que envolve uma pequena amostra de laboratório. RESULTADOS E DISCUSSÃO EXPERIMENTO 1A – CALIBRAÇÃO DE VIDRARIA a) Pipeta volumétrica Tabela 1: Medida das massas Medidas Massa (g) Temperatura (°C) m1 9,9582 24,5 m2 9,9565 24,5 m3 9,9536 24,5 média 9,9561 --- I) Cálculo do volume real: II) Cálculo do desvio padrão: III) Cálculo do coeficiente de variação: IV) Cálculo do erro relativo: V) Cálculo do intervalo de confiança (95% bicaudal): b) Balão volumétrico Tabela 2: Medida das massas Medidas Massa (g) Temperatura (°C) m1 99,5199 24,0 m2 99,5155 23,0 m3 99,5220 24,0 média 99,5191 --- I) Cálculo do volume real: II) Cálculo do desvio padrão: III) Cálculo do coeficiente de variação: IV) Cálculo do erro relativo: V) Cálculo do intervalo de confiança: c) Discussão dos dados anteriores: Tabela 3: Resultados para a calibração da pipeta e do balão volumétricos Dados Pipeta Volumétrica Balão volumétrico Volume de referência 10mL 100mL Volume estimado 9,9839mL 99,7817 Desvio padrão 0,001 0,01 Coeficiente de variação 0,01 0,01 Erro relativo 0,16% 0,2% Intervalo de confiança 9,9839±0,001 99,7817±0,01 O volume médio da pipeta foi de 9,9839±0,001mL e do balão volumétrico de 99,7817±0,01mL. Como observado, os valores reais das vidrarias calibradas não são iguais ao volume de referência. Caso não houvesse a calibração, os dados obtidos nas análises não representariam a real composição do material analisado. EXPERIMENTO 1B – AMOSTRAGEM Parte A – representatividade da amostragem Tabela 4: Resultados da amostragem Miçangas Réplica 1 Unidades % Réplica 2 Unidades % Réplica 3 Unidades % Réplica 4 Unidades % Réplica 5 Unidades % Réplica 6 Unidades % Vermelha 11 13 4 7 9 14 7 11 10 18 6 9 Azul 13 16 19 33 16 24 17 28 8 14 8 12 Verde 13 16 8 14 12 18 17 28 14 24 18 27 Preto 11 13 6 10 4 6 4 7 6 11 13 20 Amarelo 18 22 11 19 19 29 5 8 12 21 8 12 Branco 16 20 10 17 6 9 11 18 7 12 13 20 Total 82 100 58 100 66 100 61 100 57 100 66 100 Tabela 5: Análise estatística para as replicatas Miçangas x̅ Er s sr ou RSD IC95% Teste t Ho aceita? Vermelha 12,5 10,7 2,74 22 12,5±2,9 1,341 Sim Azul 21 0 8,45 40 21±9 0 Sim Verde 21 4,5 6,07 29 21±6 0,404 Sim Preto 11 21,4 5,06 46 11±5 1,452 Sim Amarelo 18,5 23,3 7,52 42 18,5±8 0,977 Sim Branco 17,5 25 2,57 15 17,5±2,7 2,86 Não Tabela 6: Para amostrador grande Miçangas Réplica 1 Unidades % Réplica 2 Unidades % Réplica 3 Unidades % Réplica 4 Unidades % Réplica 5 Unidades % Réplica 6 Unidades % Vermelha 28 10 25 14 24 11 34 15 28 12 30 13 Azul 52 18 36 20 37 17 40 18 41 18 48 22 Verde 102 37 43 23 57 26 50 23 56 24 55 25 Preto 38 14 28 16 46 21 32 14 32 14 34 15 Amarelo 28 10 28 16 23 11 29 13 34 15 29 13 Branco 31 11 20 11 30 14 37 17 38 17 26 12 Total 279 100 180 100 217 100 222 100 229 100 222 100 Tabela 7: Análise estatística para replicatas Miçangas x̅ Er s sr ou RSD IC95% Teste t Ho aceita? Vermelha 12 14 1,482 12 12±2 3,303 Não Azul 19 9,5 1,789 9 19±2 2,738 Não Verde 26 18 5,404 21 26±6 1,813 Sim Preto 16 14 2,757 17 16±3 1,778 Sim Amarelo 13 13 1,844 14 13±2 2,657 Não Branco 14 0 2,828 20 14±3 0 Sim Tabela 8: Para quarteador Miçangas Réplica 1 Réplica 2 Réplica 3 Unidades % Unidades % Unidades % Vermelha 48 17 31 14 49 17 Azul 58 21 51 23 50 18 Verde 62 22 52 23 58 21 Preto 38 14 27 12 38 14 Amarelo 36 13 35 16 45 16 Branco 36 13 26 12 38 14 Total 278 100 222 100 278 100 Parte B – amostragem considerando um analito Tabela 9: Para amostrador grande Miçanga Réplica 1 Unidades % Réplica 2 Unidades % Réplica 3 Unidades % Réplica 4 Unidades % Réplica 5 Unidades % Réplica 6 Unidades % Rosa 2 1 9 4 4 10 5 2 1 6 3 Total 232 --- 233 --- 191 --- 217 --- 206 --- 224 --- Tabela 10: Análise estatística para replicatas Miçanga x̅ Er s sr ou RSD IC95% Teste t Ho aceita? Rosa 3 50 1,673 56 3±2 1,464 sim Tabela 11: Para quarteador Miçanga Réplica 1 Réplica 2 Réplica 3 Unidades % Unidades % Unidades % Rosa 6 2 5 2 2 1 Total 310 --- 232 --- 248 --- Respostas das questões: 1) O mais representativo seria o método do quarteamento porque através deste método é possível obter uma maior precisão e também exatidão, ainda que as concentrações do analito sejam baixas. 2) O tamanho das partículas influencia diretamente na qualidade de representatividade da amostra pois para que esta represente o todo, deve haver uma homogeneidade entre as partículas. Quando mais heterogêneo for o tamanho das partículas menor será a exatidão e precisão dos resultados. 3) Para realizar uma amostragem representativa é preciso reduzir a população até uma amostra bruta e em seguida reduzir para uma amostra laboratorial. Um exemplo seria uma análise da água de um lago, onde seriam coletadas amostras de vários pontos diferentes, logo após elas seriam misturadas e seria retirada apenas uma pequena parte para análise. CONCLUSÃO Com os dados obtidos na prática, e análise estatística destes, foi obtido o volume real das vidrarias calibradas (pipeta e balão volumétrico). O volume de referência não é o volume exato a ser medido, então para que se chegue aum resultado que tenha maior precisão e exatidão é sempre preciso proceder com a calibração das vidrarias antes de dar inícios às análises. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA [1] BRAZ, Danilo Cavalcante; FONTELES, Carlos Alberto; BRANDIM, Ayrton de Sá. Calibração de vidrarias volumétricas com suas respectivas incertezas expandidas calculadas. II CONNEPI. João Pessoa – PB, 2007 [2] SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J; STANLEY, R.C. Princípios de Química Analítica, 1ª Ed., Thomson, São Paulo, 2006.
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