Seguranca No Laboratorio e Vidrarias

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]


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]


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]


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]


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.


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]


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.


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).




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.

http://www2.ufpa.br/quimdist/livros_bloco_3/QUIMICA%20ORG.EXPIMENTAL/MIOLO.pdf

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