Seguranca No Laboratorio e Vidrarias
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Thays Hoeffling Ribas Brito
Segurança no Laboratório e Vidrarias
Relatório apresentado à disciplina de Práticas de Química Orgânica, ao
Departamento Acadêmico de Química da UTFPR - como requisito para
obtenção de nota parcial.
Professor Responsável: Prof° Dr° Paulo Roberto de Oliveira.
Curitiba
2012
1. Introdução
A química é uma ciência experimental e se ocupa especialmente das transformações das substâncias, de sua composição e das
relações entre estrutura e reatividade. Os princípios fundamentais em que a química se apoia são baseados em fatos
experimentais e a execução de qualquer tarefa num Laboratório de Química envolve geralmente uma variedade de equipamentos
que devem ser empregados de modo adequado, para evitar danos materiais e pessoais, razão pela qual o estudante deve dedicar
grande parte de seu esforço de aprendizagem a aperfeiçoar-se em métodos de execução de trabalho experimental, e para isso, é
fundamental que possua noções quanto a escolha de um determinado aparelho, vidraria ou material dependendo dos objetivos e
das condições em que o experimento será executado, bem como da maneira como deverá ser utilizada as vidrarias e
equipamentos, devendo o experimentador fazer a associação entre equipamentos e finalidade. [1]
2. Objetivos
Adquirir conhecimento básico a respeito dos riscos e cuidados que devem ser tomados em um laboratório de Química Orgânica e
familiariza-se com os equipamentos, vidrarias e materiais de uso mais frequente no laboratório que, por sua vez, serão utilizados
nas aulas práticas da disciplina.
3. Parte Experimental
3.1. Materiais e Métodos
A) Material de Vidro
Balão de destilação Placa de Petri
Balão de fundo chato ou de Florence
Pipeta Graduada
Balão de fundo redondo Pipeta volumétrica
Balão de Fundo Redondo 3 bocas
Proveta
Balão volumétrico Tubo de ensaio
Bastão de vidro Tubo de Thiele
Béquer Vidro Relógio
Bureta Cabeça de Destilação
Condensadores: espiral, liso e de bolas. Coluna Cromatográfica
Conexões Coluna de Virgreaux
Dessecador Dean Stark
Erlenmeyer Extrator de Soxhlet Completo
Funil de separação Funil de Adição
Funil Simples Pérolas de Vidro
Kitassato Tubo conectante 3 vias
B) Material de Porcelana
Barras Magnéticas (Peixinho) Funil de Buchner
Cadinho Gral e pistilo
Cápsula
C) Outros Materiais
Aro de Metal ou Argola de Metal Pinça para Suporte Universal Tipo Garra
Clips de Plástico Pisseta
Espátula Suporte para Tubos de Ensaio
Mufa Suporte universal
Pêra de borracha Tela de amianto
Pinça de Madeira Tripé
Pinça Metálica ou Tenaz Trompa de Vácuo
D) Equipamentos Rotineiros
Agitador magnético com Aquecimento Evaporador Rotatório
Agitador mecânico Manta elétrica
Balança Analítica Mufla
Bomba para Alto Vácuo Plataforma tipo Jack
Capela Polarímetro
Estufa Termômetro
3.2. Procedimento Experimental
Recapitulou-se as normas básicas e essenciais de segurança no laboratório.
Identificou-se as instalações e equipamentos básicos para contornar situações de emergência mais comuns em laboratório.
Identificou-se cada um dos materiais presentes nas bancadas procurando determinar a utilidade de cada um.
4. Resultados e Discussões (Revisão Bibliográfica)
Nesta prática, por se tratar de uma aula experimental envolvendo grande quantidade de informações a respeito de procedimentos
e normas de segurança, os resultados e discussões a respeito desse assunto serão apresentados na forma de revisão
bibliográfica de acordo com as bibliografias consultadas e que constam nas referências deste relatório.
4.1. Segurança Química
O trabalho em laboratórios químicos, pelas peculiaridades das tarefas executadas, sempre foi motivo de preocupação quanto aos
riscos existentes e à observância das normas de segurança do pessoal que atua de forma permanente (laboratoristas) ou eventual
(pessoal da limpeza, etc.). [2]
O desconhecimento das situações de perigo, característica na fase de aprendizado e mesmo com pessoal já experiente no
trabalho com produtos novos ou não identificados, acentua ainda mais os riscos citados. Criam-se, desta forma, situações que
podem causar sérios acidentes. [2]
Para preveni-los, devem ser feitas avaliações dos riscos e tomadas as medidas de controle que, rigidamente observadas,
propiciam condições de trabalho a níveis de segurança adequados. [2]
Segundo a Literatura consultada, GONÇALVES (1985), entre os riscos mais comuns destacam-se os seguintes:
- uso de substâncias tóxicas, corrosivas, inflamáveis, explosivas, muito voláteis, etc.;
- manuseio de material de vidro;
- trabalho a temperaturas elevadas;
- trabalho à pressões diferentes da atmosférica;
- uso de fogo;
- uso de eletricidade.
1. Riscos Químicos
1.1. Formas de Agressão por Produtos Químicos
Além do contato direto com a pele, os diversos agentes químicos podem entrar em contato interno com o organismo humano por
três vias: [2]
a) inalação
b) absorção cutânea
c) ingestão
1.2. Limites de Tolerância
A ação efeito dos contaminantes depende de fatores como: tempo de exposição, concentração e características físico-químicas do
produto, suscetibilidade pessoal, além de outras. [2]
Para limitar o grau de risco para o trabalhador sujeito a agentes químicos, a legislação brasileira define através da norma
reguladora n° 15 (NBR-15), anexo 11, os limites de tolerância para diversas substâncias. Os limites de tolerância estabelece as
concentrações dos agentes químico presentes a um ambiente de trabalho, sob os quais o homem pode ficar exposto sem sofrer
efeitos adversos a saúde. [2]
1.3. Medidas Básicas de Segurança
Devem ser tomadas considerando três itens principais que são: medidas relativas às instalações, medidas relativas às operações
e medidas relativas ao pessoal. [2]
1.3.1. Medidas Relativas às Instalações
Um laboratório deve ser instalado em local previsto para este fim, considerando-se localização, instalações elétricas e hidráulicas,
canalização para gases, construção de pisos e bancadas adequados, capela, armazenamento de produtos químicos, e inclusive já
prevendo-se um plano (esquema) para seu funcionamento racional dentro de padrões de segurança exigidos. [2]
No laboratório de Química Orgânica onde foi realizada está primeira prática, bem como onde serão realizadas as demais práticas
da disciplina, a fim de contornar eventuais situações de emergência e adequar-se aos padrões de segurança de um laboratório de
química, foram previstas:
- instalações de proteção contra incêndios
Como pôde ser observado pelas saídas de emergência com portas abre-fecha e sinalização de alarme. Além disso, pôde-se notar
as instalações de sistema de ventilação geral diluidora, ainda em fase de instalação.
- chuveiros de emergência
Instalados em locais de fácil acesso e em condições de uso a qualquer momento.
- lavadores de olhos
Para atendimento quando da projeção de produtos químicos nos olhos. Esse tipo de acidente exige tratamento rápido, sob pena
de ocorrência de danos irreversíveis. [2]
- sinalização de segurança
Estavam demarcados no piso às áreas de segurança (equipamentos contra incêndio, chuveiros de emergência, etc), sendo
mantidas desobstruídas e em perfeito estado de conservação. [2]
1.3.2. Medidas Relativas a Operações Específicas
a) Manuseio de produtos químicos
Todo trabalho com produtos químicos em laboratório deve ser procedido por pesquisa sobre as propriedades químicas, físicas e
toxicológicas dos produtos, seu manuseio seguro e medidas de primeiros socorros em caso de acidente, a fim de conscientizar o
operador sobre os riscos aos quais está exposto. [2]
b) Rotulagem
Nenhum produto deve ser manipulado no laboratório sem que se saiba exatamente do que se trata e o seu comportamento, para
tanto, os rótulos devem conter sempre informações necessárias para a perfeita caracterização, bem como as indicações de riscos,
medidas de prevenção de manuseio e instruções para eventuais acidentes, instruções em caso de fogo, derrame ou vazamento;
instruções para manuseio e armazenagem de recipientes. [2]
Para indicação de riscos mais agressivos deve ser usada simbologia adequada, reconhecida internacionalmente e de rápida
identificação visual. [2]
c) Operações envolvendo produtos voláteis e tóxicos
Devem ser feitas exclusivamente em capelas, locais em que a exaustão dos vapores e gases evita a disseminação dos mesmos
no ambiente do laboratório. [2]
d) Operação com as vidrarias
Em laboratório é raro o trabalho sem a utilização de vidro. A vidraria utilizada é dos mais variados tipos e o trabalho com calor
intenso, frio, pressão, além da correção e adaptação de peças de vidro, frequentemente conduz a acidentes. [2]
A seguir são representadas recomendações básicas de segurança no trabalho com vidrarias: [2]
- nunca trabalhar com vidro trincado ou quebrado;
- ao introduzir tubos de vidro em rolhas, lubrificá-lo previamente e proteger as mãos com luva grossa ou mesmo toalha durante o
manuseio. As rolhas de borracha mais duras devem ser aquecidas em água antes do procedimento.
- para o trabalho sob pressão reduzida, verificar previamente a espessura das paredes dos frascos e conexões de vidro, usando
somente material resistente a variações de pressão.
- ao usar pipetas deve-se, antes de mais nada, verificar o seu estado. Não se deve pipetar líquidos com a boca, usar pipetador
adequado.
- despejos de resíduos
Os resíduos químicos não devem ser jogados diretamente no esgoto. Dependendo das características dos produtos que o
compõe, deverá ser feito tratamento que poderá envolver operações tais como: diluição, neutralização, enterração, combustão,
resfriamento, filtração entre outros. Quando o resíduo for gasoso, o tratamento usando frascos lavadores é bastante eficiente. [2]
1.3.3. Medidas Relacionadas ao Pessoal
a) Uso de equipamentos de proteção individual
O uso de equipamentos de proteção individual, tais como: avental, óculos, luvas, protetores faciais, máscara para gases são
indispensáveis na maioria das situações de laboratório. [2]
b) Treinamentos periódicos
Devem ser feitos sistematicamente, com o objetivo de conscientizar o pessoal sobre Normas de segurança, evitando, com isso, a
acomodação e a displicência no seu cumprimento, assim como verificar a eficiência dos equipamentos, instalações e medidas em
caso de acidentes. [2]
c) Normas pessoais de segurança [2]
- não fumar no laboratório;
- não comer em laboratório;
- evitar brincadeiras que possam comprometer as normas de segurança;
- evitar visitas de pessoas estranhas no laboratório;
- não usar a vidraria de laboratório para guardar alimentos ou ingerir líquidos;
- manter rigorosa higiene pessoal diária, lavando cuidadosamente mãos, braços e rostos antes de ingerir bebidas e alimentos
após o trabalho;
- usar, sempre que estiver dentro do laboratório, mesmo que não esteja trabalhando, todo o equipamento de proteção individual
disponível, e
- conhecer, em detalhes, os produtos ou os reagentes em trabalho.
2. Proteção Contra Incêndios
2.1. Considerações Gerais
Solventes e substâncias combustíveis usadas em laboratórios químicos, possuem características, como volatilidade,
inflamabilidade, explosividade e outras bastante específicas. Para se entender o comportamento de produtos químicos frente a
uma fonte de aquecimento e em contato com o oxigênio do ar, três limites mínimos são definidos: ponto de fulgor, ponto de
combustão, ponto de ignição. [2]
2.2. Fatores Necessários à Formação do Fogo
O fogo resulta da combinação simultânea de três fatores: combustível, calor e comburente (normalmente o oxigênio),
representados no “triângulo de fogo” [1]
, como pode ser visto na Figura 1.
Figura 1. Triângulo de fogo
Se qualquer um dos lados que constitui o triângulo de fogo for eliminado ou isolado dos demais o fogo enfraquecerá até a extinção
da chama. [2]
3. Procedimento em Casos de Acidentes
A fim de evitar pânico e consequente agravamento de situações de emergência, todo pessoal deve ter conhecimento da
localização e funcionamento de equipamentos de segurança, bem como das atitudes a serem tomadas em caso de acidentes. [2]
Devem ser previstos em laboratórios: caixa de primeiros socorros, extintores de incêndio, chuveiro de emergência, lava olhos,
telefones de pronto de socorro e de médicos, etc. [2]
3. Vidrarias
São inúmeras as atividades realizadas em um laboratório, dentre as quais podem ser citadas a pesagem de amostras sólidas e a
dissolução destas, na preparação de soluções, a medição de volumes de líquidos, tais como ácidos e mesmo água na diluição e
preparação de uma solução etc. Para cada caso, há a vidraria adequada. O conhecimento do uso de cada vidraria garantirá o
sucesso na realização do trabalho experimental. [3]
A seguir estão ilustradas inúmeras vidrarias e outros instrumentos encontrados no laboratório, com suas respectivas funções.
Figura 2. Materiais de Laboratório.
Béquer
Recipiente com ou sem graduação. É de uso geral em laboratório, servindo para dissolver substâncias, efetuar reações químicas,
aquecer líquidos, etc. [3]
Baquetas ou Bastões de Vidro
Empregados para ajudar a dissolver sólidos na preparação de soluções. Quando um líquido é transferido de um recipiente para
outro de boca pequena, os bastões de vidro também podem ser usados para auxiliar na transferência. Ela é feita de vidro para
não causar uma reação química na substância em questão. [3]
Erlenmeyer
Tem as mesmas finalidades que o béquer, fazer titulações, aquecer líquidos e dissolver substâncias, dentre outras, mas tem a
vantagem de permitir a agitação manual – o seu afunilamento em cima anula o risco de perda de material. [3]
Balões
Podem ser de fundo chato ou redondo. São usados para acondicionar soluções que serão submetidas a destilação ou para
reações. Os balões de fundo redondo são muito utilizados em refluxos. Utilizados também em reações com desprendimento
gasosos. Os balões de fundo chato, por sua vez, são utilizados como recipiente para conter líquidos ou soluções, ou mesmo, fazer
reações com desprendimento de gases. [4]
Os balões de fundo redondo são adequados para encaixe em mantas aquecedoras, se o aquecimento for necessário, enquanto os
de fundo chato vão para chapas aquecedoras (que são planas) ou bico de Bunsen. [4]
Tubos de Ensaio
Nele podem ser feitas reações em pequena escala e pode ser aquecido diretamente sob a chama do bico de Bunsen. [3]
Figura 3. Materiais de Laboratório.
Bureta
É um equipamento calibrado para medir o volume de líquidos precisamente. Ela é graduada em décimos de milímetro e é muito
utilizada em titulações. [3]
Pipeta Volumétrica
Usada para medir e transferir volume de líquidos, não podendo ser aquecida, pois possui grande precisão de medida. Mede um
único volume, o que caracteriza sua precisão. [3]
Pipeta Graduada
Utilizada para medir pequenos volumes, não sendo muito precisa. Mede volumes variáveis e não pode ser aquecida. [3]
Balão Volumétrico
Recipiente calibrado de precisão, utilizado para o preparo de soluções e para medir com precisão um volume único e fixo descrito
no balão. [3]
Funil de Separação
Usado para separar líquidos imiscíveis entre si através da decantação. A torneira embutida nele permite que seja separado com
facilidade por exemplo: água e clorofórmio, hexano e metanol, éter de petróleo e etanol, etc. [4]
Provetas
É usada para fazer medidas aproximadas de volumes. Não é adequada para preparar soluções quando o valor definido da
concentração for um fator importante. [4]
Figura 4. Materiais de Laboratório.
Funil Simples ou Funil Comum
Ele é feito de vidro e é utilizado na transferência de substâncias entre recipientes e na filtragem de substâncias como o auxílio de
um filtro de papel. [3]
Funil de Buchner
Acoplado ao kitassato e provido de um papel de filtro, é usado nas filtrações a vácuo. [3]
Kitassato
Compõe a aparelhagem das filtrações a vácuo. Sua saída lateral se conecta a uma trompa de vácuo. É utilizado para uma filtragem mais veloz, e também para secagem de sólidos precipitados.
[3]
Condensadores
São equipamentos que têm como finalidade condensar vapores, principalmente em destilações. Os mais comuns são os de Liebig,
como o da figura abaixo. É comumente utilizado em conjunto com o balão de destilação. [3]
Figura 5. Modelos de Condensadores: Liebig, West, Allihn e Grahan, respectivamente.
Balão de Destilação
É utilizado em destilações simples ou fracionadas; o braço do balão é então ligado ao condensador. [3]
Suporte Universal
É empregado na sustentação de peças e sistemas. [2]
Tem como finalidade fixar vidrarias, conexões, colunas de condensação e
demais material que precisam ser bem fixados em diferentes alturas e posições. [3]
Figura 6. Materiais de Laboratório.
Garra
Prendedor da vidraria no suporte universal. [4]
Cadinho
Geralmente é feito de porcelana. Serve para calcinação (aquecimento a seco e muito intenso) de substâncias. Poder ser colocado em contato direto com a chama do bico de Bunsen. Suporta altas temperaturas, dependendo do material que foi feito.
[4]
Espátula
É usada para transferir substâncias sólidas. [4]
Placa de Petri
Placa de plástico ou vidro onde são colocadas, geralmente, culturas de bactérias. [3]
Pisseta
Também denominado frasco lavador. É um dispositivo prático para auxiliar na limpeza de instrumentos ou vidraria em geral
durante o seu uso na bancada, ou para completar volumes quando na aferição destes. [4]
Cápsula de Porcelana
Recipiente para evaporar líquidos. [3]
Figura 7. Materiais de Laboratório.
Almofariz (ou Gral) e Pistilo
Empregados para triturar e pulverizar sólidos. [3]
Balança Analítica
É usada para se obter massas com alta exatidão. Balanças semi-analíticas são também usadas para medidas nas quais a
necessidade de resultados confiáveis não é crítica. [3]
Estufa de Secagem
Com controle de temperatura através de termostato é utilizada para a secagem de material; costuma alcançar até 300°C. [4]
Bombas Manuais (Pêras)
Acoplado a uma pipeta ajuda a “puxar” e a “expelir” o líquido. [3]
Conexões
A conexão entre vidrarias é feita através das juntas que podem ser esmerilhadas (recomendadas para a maioria dos trabalhos) ou
não. [4]
Figura 8. Vidraria com conexões.
Figura 9. Materiais de Laboratório.
Manta Aquecedora
Equipamento usado juntamente com um balão de fundo redondo; é uma fonte de calor que pode ser regulada quanto à
temperatura. [3]
Anel ou Argola
Preso à haste do suporte universal, sustenta o funil na filtração universal. [3]
Vidro Relógio
Peça côncava para evaporação em análises de líquidos. Para aquecê-lo, use tripé com tela de amianto. [3]
Estante para Tubos de Ensaio
Serve para alojar tubos de ensaio. [3]
Figura 10. Materiais de Laboratório.
Dessecador
Nele se guardam substâncias sólidas para secagem. Sua atmosfera interna deve conter baixo teor de umidade, para isso, em seu interior são colocados agentes secantes, como sílica gel.
[3]
Mufla
A mufla é um aparelho que produz altas temperaturas. É utilizada na calcinação de substâncias por aquecimento até 1800ºC. [3]
Pinça Metálica ou Tenaz
Serve para manipular objetos aquecidos.
Pinça de Madeira
Utilizada para segurar tubos de ensaio em aquecimento, evitando queimaduras nos dedos.
Figura 11. Materiais de Laboratório.
Capela
Local adequado para o manuseio de reagentes tóxicos que desprendam gases, para determinadas reações químicas que também
venham a apresentar desprendimento de gases tóxicos ou ainda risco de explosão.
Tripé
Serve de base para outro instrumento, como a tela de amianto.
Agitador Magnético com Aquecimento
Utilizado no preparo de soluções e em reações químicas quando se faz necessário uma agitação constante e/ou aquecimento.
Trompa de Vácuo
Dispositivos de vidro ou metal que se adaptam à torneira de água, cujo fluxo arrasta o ar produzindo "vácuo" no interior do
recipiente ao qual estão ligados. Elas possuem um único sentido de passagem de água, por isso deve-se cuidar para a indicação
no aparelho da posição que ficará para baixo (seta indicativa).
Figura 12. Materiais de Laboratório.
Figura 13. Materiais de Laboratório.
Figura 14. Materiais de Laboratório.
5. Conclusão
As informações sobre segurança em laboratório, vidrarias e equipamentos são de suma importância para fornecer ao estudante
um conhecimento básico que certamente influenciará nos métodos experimentais de cada atividade prática. Sem as vidrarias e
equipamentos, os laboratórios seriam de pouca serventia, portanto é essencial ter um apanhado geral sobre os principais
instrumentos, sabendo para que servem e como utilizá-los. Tendo aprendido este conteúdo, o estudante estará preparado para
aproveitar muito melhor o curso, compreendendo melhor a química.
6. Referências
[1] CONSTANTINO, M. G.. Fundamentos de Química Experimental. São Paulo: Edusp, 2004.
[2] GONÇALVES, D; WAL, E. e A.; RIVA, R.. Química Orgânica Experimental. Curitiba - Paraná: Gráfica Editora Barddal Ltda.,
1985.
[3] Apostila de Química Orgânica Experimental da Universidade Federal do Pará, UFPA. Disponível em:
http://www2.ufpa.br/quimdist/livros_bloco_3/QUIMICA%20ORG.EXPIMENTAL/MIOLO.pdf, acesso em 09 de março de 2012.
[4] WALBER, H.. Manual de Aulas Práticas de Química. Universidade Estadual do Vale do Acaraú. Centro de Ciências Exatas e
Tecnologia. Coordenação de Química. Disponível em: http://www.quimicauva.org/quim_engcivil/laboratorio/Labq_engcivil_aula01-
vidraria.pdf, acesso em 09 de março de 2012.