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PRÁTICAS LABORATORIAIS EM ENGENHARIA DE PESCA UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA Departamento de Ciências Humanas e Tecnologias Campus XXIV – Professor Gedival Sousa Andrade BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PESCA Professora: Oc. MSc.Taiana Guimarães Araujo CONTEÚDO PROPOSTO Equipamentos relacionados a análises ambientais e químicas e sua funcionalidade: Medições em campo (in loco/in situ – sondas): Termômetro; pHâmetro; Condutivímetro; Multissonda: temp., condutividade/salinidade, OD, pH, turbidez Etc CONTEÚDO PROPOSTO Equipamentos relacionados a análises ambientais e químicas e sua funcionalidade: Medições em laboratório: Destilador/deionizador de água; Auto-clave; Estufa; Mufla; Sistema de filtragem kitassato + bomba a vácuo; Coluna redutora de Cd; Espectrofotômetro; Cromatógrafo; pHâmetro de bancada; Titulador de OD/alcalinidade; Balança de alta precisão Etc MEDIÇÕES EM CAMPO Sondas são equipamentos que realizam medições instantâneas, sendo portanto ideias para medidas ambientais rápidas. Em alguns casos não apresentam alta precisão, mas são muito utilizados para fornecer uma caracterização geral ou uma primeira caracterização do ambiente. Como qualquer outro equipamento, é de fundamental importância realizar a calibração das sondas antes de sua utilização, caso contrário os dados poderão não representar com fidelidade/precisão a realidade. PRINCIPAIS TIPOS DE SONDAS ATENÇÃO: Todo equipamento precisa ser calibrado antes de sua utilização DADOS FÍSICO-QUÍMICOS (DA ÁGUA): Sonda multiparâmetros: equipamento que realiza a medição instantânea de uma gama de parâmetros da água. Existem vários modelos, mas uma multisonda é basicamente composta por um “data logger” onde os dados são armazenados, cabos (de conexão p/ os sensores e computador para calibração) e sensores. A quantidade de parâmetros analisada depende da existência do sensor específico. Sensor de temperatura (termômetro); Sensor de pH (pHâmetro); Sensor de condutividade/salinidade (condutivímetro); Sensor de oxigênio dissolvido (OD); Sensor de turbidez (turbidímetro); Sensores clorofila-a; Sensores de nutrientes (nitrato, amônio e amônia, fosfato etc.); Etc. PRINCIPAIS TIPOS DE SONDAS MEDIÇÕES EM LABORATÓRIO PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL Sistema de pré-filtragem Destilador Coluna deionizadora Destilador e deionizador: sistema de purificação de água próprios para obter águas de alta pureza. O deionizador remove os sais minerais (desmineraliza/deioniza) produzindo água quimicamente pura baixa condutividade. pHmetro de bancada: como o próprio nome já diz, é o equipamento para medição do pH de uma amostra, ou seja do seu índice/grau de acidez. São mais precisos do que os pHmetros de campo ou de bolso como também são conhecidos. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL Titulador automático (de OD e alcalinidade): equipamento utilizado para determina a concentração de um determinado composto de interesse com base na adição de outra substância. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL A titulometria ou titulação é um método de análise quantitativa que determina a concentração de uma solução. Dosar uma solução é determinar a sua quantidade por intermédio de outra solução de concentração conhecida. A titulação é uma operação feita em laboratório e pode ser realizada de várias maneiras. A seguir temos um exemplo de titulação manual ácido-base. Neste exemplo, os equipamentos utilizados para a titulação são alguns já conhecidos por nós: uma bureta e um erlenmeyer: Esquema de funcionamento da técnica de titulação Ao abrir a torneira da bureta, começará a reação entre o ácido e a base. A titulação termina quando é evidenciada a mudança de cor da solução do erlenmeyer. FONTE: http://www.brasilescola.com/quimica/titulacao.htm / Esquema de funcionamento da técnica de titulação Sistema de filtração (kitassato + filtro + kit de filtração + bomba a vácuo): sistema utilizado para filtração de soluções e separação de diferentes partes de interesse analítico da amostra (ex: total de sólidos em suspensão – TSS; nutrientes dissolvidos; nutrientes particulados; clorofila-a; etc) PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL + material particulado Estufa: utilizada para a secagem e/ou esterilização de materiais. Pode atingir 200° C. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL Dessecador: compartimento de vidro contendo sílica em grãos em seu interior (a qual absorve a umidade do ambiente), utilizado quando se deseja manter o baixo índice de umidade de certos materiais/substâncias. Utilizado sobretudo para armazenar filtros já secos. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL Balança de alta precisão: Para a medida de massa de sólidos e líquidos não voláteis com grande precisão. A balança analítica é um dos instrumentos de medida mais usados no laboratório e dela dependem basicamente todos os resultados analíticos. As balanças analíticas modernas, que podem cobrir faixas de precisão de leitura da ordem de 0,1 μg a 0,1 mg, já estão bastante aperfeiçoadas a ponto de dispensarem o uso de salas especiais para a pesagem. Mesmo assim, o simples emprego de circuitos eletrônicos não elimina as interações do sistema com o ambiente. Destes, os efeitos físicos são os mais importantes, pois não podem ser suprimidos. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL Forno mufla: utilizada para calcinações de materiais. Pode atingir até 1500° C. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL * Tratamento térmico de sólidos, capaz de promover transformações fisioquímicas como: a eliminação de substân- cias voláteis neles contidas (p.ex., dióxido de carbono de carbonatos, água de argilas, matéria orgânica de materi- ais diversos), a produção de óxidos (p.ex., a obtenção de cal a partir de carbonato de sódio), a pulverização etc. Auto-clave: aparelho utilizado para esterilizar artigos através do calor úmido sob pressão. Pode também ser utilizada para induzir ou acelerar reações (Ex: oxidação de alguns compostos orgânicos em inorgânicos). PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL Espectrofotômetro: aparelho amplamente utilizado em laboratórios, cuja função é medir e comparar a quantidade de luz (energia radiante) absorvida por uma determinada solução. Ou seja, ele é usado para medir (identificar e determinar) a concentração de substâncias, que absorvem energia radiante, em um solvente. Este aparelho possui uma gama de aplicações e está presente em várias áreas, tais como em química, física, bioquímica e biologia molecular. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL Em geral, um espectrofotômetro possui uma fonte estável de energia radiante, um seletor de faixa espectral (monocromatizadores como os prismas, que seleciona o comprimento de onda da luz que passa através da solução), um recipiente para colocar a amostra a ser analisada (recipientes apropriados como as cubetas ou tubosde ensaio) e, um detector de radiação, que permite uma medida relativa da intensidade da luz; A base da espectrofotometria é, portanto, passar um feixe de luz através da amostra e fazer a medição da intensidade da luz que atinge o detector. O espectrofotômetro compara quantitativamente a fração de luz que passa através de uma solução de referência (considerada ausente do constituinte analisado) e a solução de teste (amostra); É muito importante ao colocar a amostra a ser analisada, não tocar na cubeta ou tubo de ensaio na parte do meio, para evitar manchas de dedo no vidro, as quais alteram a leitura do aparelho. FONTE: http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/espectrofotometro/ Esquema de funcionamento de um espectrofotômetro Cubetas utilizadas para alocar as amostras em um espectrofotômetro Esquema de funcionamento de um espectrofotômetro Cor e aplicação dos diferentes comprimento de onda Cromatógrafo: equipamento utilizado para a separação de misturas e substâncias com base nas diferenças de polaridade dos componentes da amostra. Atualmente existem vários tipos de cromatógrafos, alguns bastante especializados em analisar determinados componentes, mas de forma geral todos eles apresentam uma fase estacionária ou coluna (que pode ser feita de uma grande variedade de adsorventes sólidos, incluindo sílica, alumina e sílica gel) e uma fase móvel ou eluente (responsável por arrastar/transportar a amostra através da coluna) PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO QUÍMICO/ LIMNOLÓGICO/ AMBIENTAL Exemplo de cromatograma – saída dos dados A cromatografia é uma técnica da química analítica utilizada para a separação de misturas e substâncias. De maneira mais completa, a técnica baseia-se no princípio da adsorção seletiva (que não deve ser confundida com absorção), um tipo de adesão. Essa técnica só funciona graças ao fato das moléculas possuírem uma propriedade chamada polaridade em comum e tenderem a se atrair mutuamente. A técnica foi descoberta em 1906 pelo botânico italiano naturalizado russo Mikahail Tswett. Tswett separou pigmentos de plantas (clorofilas) adicionando um extrato de folhas verdes em éter de petróleo sobre uma coluna com carbonato de cálcio em pó em um tubo de vidro vertical. Enquanto a solução percolava através da coluna os componentes individuais da mistura migraram para baixo em taxas diferentes de velocidades e então a coluna apresentou-se marcada com gradientes horizontais de cores. A esse gradiente deu-se o nome de cromatograma. FONTE: http://alkimia.tripod.com/cromatografia.htm Esquema de funcionamento de um cromatógrafo Esquema geral de funcionamento da cromatografia Esquema de funcionamento de um cromatógrafo líquido Esquema de funcionamento de um cromatógrafo gasoso BIBLIOGRAFIA CONSULTADA Equipamentos de laboratório de química. Disponível em: www.agracadaquimica.com.br/quimica/arealegal/outros/12.pdf. Acesso em: set. 2012. IQ–USP. Manual de Segurança: para proteção química, microbiológica e radiológica. Instituto de Química, Universidade de São Paulo. São Paulo, 2004. USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química: volume único. 5. edição reformulada São Paulo: Saraiva, 2002. Imagens e informações complementares da internet. OBRIGADA e BOA TARDE !
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