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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 1 FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ – CAMPUS CASTANHAL CURSO: BACHARELADO EM FARMÁCIA DISCIPLINA: FÍSICO QUÍMICA FARMACÊUTICA RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA PRECISÃO VOLUMÉTRICA DE VIDRARIAS Discentes: Bruna de Fátima Batista da Silva; Eliana Venâncio Vulcão Leão; Hylla Karol Amarante Monteiro; Paula Rodrigues Feitosa; Pablo Lucas Soares Magno; Ronilson Lima de Oliveira; Vitor Sousa Mesquita; Wanete Brito da Costa Docente: Clerisson Monte do Nascimento Castanhal 2020 UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 2 1. Resumo O presente relatório de aula prática teve como objetivo conhecer as diversas vidrarias volumétricas utilizadas em laboratório de físico-química farmacêutica bem como analisar a sua precisão a partir da medição com água destilada. Foram selecionadas diversas vidrarias de alta e baixa precisão e testados o volume de água destilada a partir da transferência do líquido entre duas vidrarias previamente selecionadas. Observou-se que houve perda ou ganho de volume total de água mesmo diante da atenção voltada para o controle do volume total. A pipeta volumétrica e a bureta foram consideradas mais precisas em detrimento do Becker, Erlenmeyer e da proveta. Neste seguimento, os experimentos com as vidrarias fizeram parte de uma importante etapa de aprendizado teórico-prático, aproximando os discentes de vivências práticas do exercício da profissão, capacitando-os para o mercado de trabalho e do aprendizado contínuo das práticas farmacêuticas. Palavras-chave: Físico-química; Farmácia; Medida; Precisão; Volume UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 3 2. Introdução A físico-química é o ramo da ciência que estabelece e desenvolve os princípios associados a matéria em termos dos conceitos relacionados a física e a linguagem matemática, proporcionando instrumentos para interpretar e dominar os fenômenos naturais incluindo as propriedades físicas e químicas da matéria (COSTA, 2018). A ciência estabelece uma ligação entre as propriedades da matéria macroscópica e o comportamento das partículas (átomos, moléculas ou íons) das quais a matéria é constituída (ATKINS et al., 2018). Aplicada a farmácia, a físico-química fornece subsídios teórico e prático para o desenvolvimento e uso de produtos farmacêuticos. Uma vez que ao analisar, sistemática e quantitativamente, os conceitos centrais como energia, equilíbrio, transformações, espontaneidade e velocidade de reações, contribui para encadeamentos relevantes ao farmacêutico bem como fornece a base necessária para muitos procedimentos técnicos (QUALHO, 2014). Associado a tais procedimentos, a qualidade na produção de medicamentos envolve, sobretudo, o controle e a precisão volumétrica dos reagentes utilizados nos ensaios experimentais. Deste modo, no que tange ao volume dos reagentes, sabe-se que são utilizadas uma diversidade de vidrarias, entretanto, nem todas estabelecem a confiança do valor encontrado para a medida que o representa. Esta comparação, portanto, envolve erros dos instrumentos, do operador, do processo de medida, dentre outros (TABACNIKS, 2003). Nesta disciplina, em sua primeira aula prática laboratorial, abordaram-se aspectos fundamentais sobre vidrarias e técnicas experimentais de medidas que fornecerão aos discentes os conhecimentos básicos aplicados a farmácia, tornando-os adeptos e preparados para aproveitar melhor o curso. A assimilação sobre as mais diversas vidrarias e os equipamentos de relevância para a boa execução de qualquer tarefa em laboratório de física e química permitirão a escolha consciente da vidraria adequada e das condições em que o experimento será executado. UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 4 Deste modo, o objetivo deste relatório foi conhecer as diversas vidrarias volumétricas utilizadas em laboratório de físico-química farmacêutica bem como analisar a sua precisão a partir da medição com água destilada. 3. Materiais e métodos 3.1. Materiais Foram utilizados as seguintes vidrarias: Becker com capacidade volumétrica de 600 ml. Proveta com capacidade volumétrica de 1000 ml. Pipeta volumétrica de 10 ml. Pipeta graduada de 10 ml. Erlenmeyer com capacidade volumétrica de 125 ml. Bureta com precisão volumétrica de 25 ml. 3.2. Reagentes O reagente utilizado foi água destilada mantida em temperatura ambiente. 3.3. Procedimento Experimental Todas as vidrarias encontravam-se limpas e secas diante das bancadas. Os ensaios experimentais consistiam em medir e transferir determinado volume de água destilada entre as vidrarias selecionadas. Para cada experimento foram realizados 3 repetições. Experimento A: 100 ml em Becker para Erlenmeyer; Experimento B: 50 ml em Pipeta graduada para Erlenmeyer; Experimento C: 50 ml em Pipeta volumétrica para Erlenmeyer Experimento D: 200 ml em Becker para a Proveta; Experimento E:100 ml em Bureta para a Proveta. UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 5 4. Resultados e Discussão A execução dos ensaios experimentais que envolveram as vidrarias permitiram inferir que houve perda ou ganho de volume total de água destilada mesmo diante da atenção voltada para o controle do volume total, para a adição de água até que a parte inferior do menisco tangenciasse o plano do traço de referência, para a temperatura do ambiente e as vidraria limpas (Tabela 1). Tabela 1. Procedimento experimental com vidrarias. Laboratório de Físico- Química Farmacêutica. Estácio de Sá. Castanhal. Pará. Brasil. Experimentos Volume inicial (Vi) Volume final (Vf) A 100 ml Ligeiramente maior que o Vi B 50 ml Ligeiramente menor que o Vi C 50 ml Aproximadamente iguais Vi=Vf D 200 ml Ligeiramente menor que o Vi E 50 ml Aproximadamente iguais Vi=Vf Observou-se que no experimento A (Becker- Erlenmeyer) houve um aumento ligeiramente significativo em relação a transferência da água destilada do Becker (100 ml) para o Erlenmeyer que apresentou um volume de líquido acima do que foi medido na primeira vidraria. O comportamento se manteve nas três repetições. Efeito contrário foi observado no experimento B (Pipeta graduada- Erlenmeyer) que inicialmente obteve-se um volume final ligeiramente maior em relação ao volume inicial (50 ml). Entretanto, ao final da 3ª repetição a pipeta graduada apresentou um volume de apenas 43 ml em seu menisco. Inferindo-se que parte do líquido ficou aderido as paredes do Erlenmeyer. O experimento C (Pipeta volumétrica- Erlenmeyer) apresentou volumes (Vi e Vf) aproximadamente iguais, mantendo-se 50 ml de água destilada para as duas vidrarias. Efeito semelhante foi observado em relação ao experimento E (Bureta- Erlenmeyer). No que tange ao experimento D (Becker-Proveta) observou-se uma UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 6 perda média de aproximadamente 25 ml de água destilada ao final das três repetições, ou seja, de um volume inicial de 200 ml medido em Becker foi obtido um volume final de aproximadamente 175 ml na proveta. O conhecimento de vidrarias que possuem alta e baixa precisão possibilitam a minimização de erros laboratoriais visando a segurança e a exatidão dos resultados obtidos. Desta maneira saber diferenciar e escolher o material a ser utilizado é fundamental para uma boa prática laboratorial (MORIWAKI; KIMURA, 2005). Sabe-se que cada vidraria é usada com uma finalidade específica, sendo as volumétricas responsáveis por diminuir a variação dos volumes medidos. Deste modo, a pipeta volumétrica e a bureta (muito utilizadas em titulações) são usadas para medir e transferir volumes de líquidos ou soluções com alto grau de exatidão e precisão (SILVA, 2011). Gonçalves (2016) ao realizar um experimento semelhante, utilizando a pipeta graduada, volumétricae a bureta, constatou que a precisão de volumes medidos a partir da pipeta volumétrica é maior que a pipeta graduada, que por sua vez, é maior que a proveta. Tal resultado, deve-se ao volume fixo da pipeta volumétrica que reduz o nível de erro do observador (erro de paralaxe). Silva Junior et al. (2014) observaram que algumas vidrarias são mais exatas em detrimento de outras e dependendo da necessidade de cada experimento, devem ser utilizadas com maior frequência no laboratório de análise físico-química, visando minimizar o erro da medida e fornecendo maior exatidão e confiabilidade da mesma. Vidrarias menos exatas (Becker, Erlenmeyer e Provetas) são voltadas para o uso geral podem ser utilizadas em líquidos e misturas com ou sem ocorrência de reação, para dissolver sólidos em líquidos, para aquecer substâncias, comportar diversos volumes descritos na sua graduação, porém, com pouca exatidão (FOGAÇA, 2020). Silva et al. (2013) caracterizaram a caracterização de suspensões floculentas com base em modelagem matemática da sedimentação em proveta, demonstrando a importância da vidraria para fins científicos. Outros estudos UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 7 (EISENTRAEGER et al., 2003; CONWAY et al., 2009; CLEARY et al., 2010) também relatam o uso do Erlenmeyer em testes de toxicidade, síntese e catalisação de reações, inferindo-se o valor da vidraria, apesar de menos exata, para o fim a que se destina. 5. Conclusão Os experimentos propostos neste relatório foram empregados dentro da disciplina de físico-química farmacêutica da turma de Farmácia (5º semestre). Neste seguimento, os experimentos com as vidrarias fizeram parte de uma importante etapa de aprendizado teórico-prático, aproximando os discentes de vivências práticas do exercício da profissão, capacitando-os para o mercado de trabalho e do aprendizado contínuo das práticas farmacêuticas. Assim, em laboratório, a turma observou a importância de verificar o recipiente adequado e o quanto alguns fatores podem influenciar para se obter uma baixa ou alta precisão ao se medir volumes de substâncias diversas, o que se chama de fonte de erro experimental, tendo como exemplo aspectos cuja dilatação térmica pôde influenciar diretamente no resultado das medidas obtidas, verificando-se, também, o erro de paralaxe, o qual ocorre pela observação errada na escala de graduação por um desvio óptico causado pelo ângulo de visão do observador. UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 8 6. Referências ATKINS, P., PAULA, J., SMITH, D. Físico-química: fundamentos. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. CLEARY, T., RAWALPALLY, T., KENNEDY, N., CHAVEZ, F. Catalyzing the Erlenmeyer Plochl reaction: organic bases versus sodium acetate. Tetrahedron Letters. vol. 51, n. 12, p. 1533-1536, 2010. CONWAY, P. A., DEVINE, K., PARADISI, F. A simple and efficient method for the synthesis of Erlenmeyer azlactones. Tetrahedron. vol. 65, n. 15, p. 2935- 2938, 2009. COSTA, H. M. Físico-química aplicada à farmácia. Rio de Janeiro: SESES, 2018. EISENTRAEGER, A., DOTT, W., KLEIN, J., HAHN, S. Comparative studies on algal toxicity testing using fluorometric microplate and Erlenmeyer flask growth- inhibition assays. Ecotoxicology and Environmental Safety. vol. 54, n. 3. p. 346-354, 2003. FOGAÇA, J. Vidrarias de Laboratório. Disponível em: < manualdaquimica.com/química-geral/vidrarias-laboratorio.htm>. Acesso em: 26 fev. 2020. GONÇALVES, M. Q. C. C. Exatidão e precisão das medidas. 2016. Atividades Práticas Supervisionadas- INSTITUTO DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA FLUMINENSE, Rio de Janeiro, 2016. 11 f. MORIWAKI, C., KIMURA, E. Exatidão das vidrarias volumétricas e impacto sobre a quantificação de metoclopramida em solução oral. Arquivos de Ciências da Saúde Unipar, Umuarama, vol. 9, n.2, p.117-120, 2005. QUALHO, K. A importância das análise físico-químicas na indústria farmacêutica. 2014. Atividades Práticas Supervisionadas- Universidade Paulista, São Paulo, 2014. 15 f. SILVA JUNIOR, L. A., AURÉLIO, M., DUARTE, C. R. Medidas de massa, volume, e temperatura associados à precisão e exatidão de medidas. 2014. Atividades Práticas Supervisionadas- CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, TECNOLOGIA DE MINAS GERAIS, Minas Gerais, 2014. 16 f. SILVA, A. S., SANTANA, P. L., PAGANO, R. L., JESUS, E., ROCHA, C. P. S. Caracterização de suspensões floculentas com base em modelagem matemática da sedimentação em proveta. Scientia Plena. vol. 9, n. 5, p. 1-7, 2013. UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 9 SILVA, L. Aulas práticas da disciplina química analítica IV. 2011. Atividades Práticas Supervisionadas- UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA, Minas Gerais, 2011. 19 f. TABACNIKS, M. H. Conceitos básicos da teoria dos erros. São Paulo: INSTITUTO DE FÍSICA DA USP. 2003.
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