O material de Laboratório e sua utilização segura

Os materiais mais usados nos laboratórios escolares de 1° e 2° graus compreendem, principalmente, vidrarias, materiais de porcelana e metálicos (pinças, bicos de gás, etc.), equipamentos elétricos (fornos, estufas, mantas, etc.) e outros. Sua utilização segura requer alguns cuidados e condições adequadas de manuseio.

  • Vidrarias

Vidrarias

O uso de materiais de vidro deve ser feito com cuidado, evitando-se os que estiverem danificados. Seu uso exporá o aluno a riscos desnecessários, além da possibilidade de ocorrerem alterações nos resultados da experiência. Toda vidraria fora das condições de uso deve ser, o quanto antes, remetida para conserto. As vidrarias com danos irreparáveis devem ser descartadas e acondicionadas em lugares especiais.

Aquecimento e Resfriamento
Qualquer aquecimento que envolva recipientes de vidro não deve ser feito diretamente, exceto aqueles do tipo “Pyrex”. Usa-se, no mínimo, uma tela de amianto, no caso da fonte de calor ser uma chama de combustão. No aquecimento por equipamentos elétricos, a segurança é maior, pois todos os que são fabricados para este fim têm suas fontes de calor (resistência) isoladas do meio externo.
O aquecimento, seja de que fonte for, deve ser feito lentamente e o mais homogêneo possível. Aquecimentos rápidos e localizados podem causar ebulições bruscas, resultando na projeção das substâncias sob aquecimento ou até mesmo na quebra da vidraria utilizada. Esta ebulição brusca com quebra do material é bastante comum no aquecimento de tubos de ensaio, devido a pequena quantidade de material utilizado. Uma medida de precaução é manter a boca do tubo de ensaio dirigida sempre para um local onde não haja ninguém e procurando aquecê-lo homogênea e lentamente, agitando-o durante o aquecimento. Assim como no aquecimento, todo o resfriamento deve ser lento, pois um resfriamento brusco pode, também, provocar a quebra do material.
Por outro lado é recomendável que, após aquecimento a altas temperaturas, o recipiente não seja colocado a esmo sobre o balcão de trabalho, pois outro aluno, sem saber que está quente, poderá pegá-lo e sofrer queimaduras graves (vidro quente tem a mesma aparência de vidro frio). Para evitar isto, pode-se, por exemplo, deixar um aviso contendo estas informações, ou ainda reservar um lugar específico só para materiais a altas temperaturas.

Regras Básicas de Manuseio

Os béqueres e frascos em geral, quando cheios, devem ser segurados pelas laterais ou pelo fundo, nunca pela parte superior, pois as bordas dos copos de béquer ou gargalos dos frascos podem quebrar com facilidade se utilizados como ponto de apoio. Deve ser evitado o uso de frascos para conter reagentes que ataquem quimicamente o vidro, como por exemplo ácido fluorídrico, ácido fosfórico a quente e álcalis concentrados. Nestes casos, deve-se fazer uso de frascos plásticos ou frascos de vidro cobertos internamente por uma camada de parafina. Recipientes onde estejam sendo realizadas reações químicas jamais devem ser olhados diretamente na vertical, pois a reação pode ser violenta, com a possibilidade de projeções para fora do frasco. Durante a montagem da aparelhagem para uma experiência, onde se faça necessária a fixação de vidraria por materiais metálicos (pinças e agarradores), é aconselhável evitar o contato direto metal-vidro. Uma maneira de contornar este problema é colocar um pequeno fragmento de borracha (ou material semelhante) entre os pontos de contato. Também deve ser evitada a utilização de força excessiva na fixação da vidraria. A não-observância destes cuidados pode levar, facilmente, à quebra do material de vidro.

  • Material de porcelana

O material de porcelana diferencia-se do material de vidro, basicamente, por suportar temperaturas mais altas. Todos os cuidados anteriormente citados quanto ao uso e manuseio de materiais de vidro podem ser aplicados aos materiais de porcelana.

  • Aparelhos elétricos

Antes de ligar qualquer aparelho elétrico, deve-se ter certeza de estar usando a voltagem adequada. Para evitar problemas, é necessário que todas as tomadas estejam
identificadas com as voltagens, em locais visíveis, por exemplo, sinalizadas com as cores amarelo para 110V e laranja para 220V.
É recomendável que os aparelhos elétricos só funcionem quando em uso. Não deixe aparelhos elétricos ligados na ausência de pessoal de laboratório. Além disto, é necessário que haja um fio terra próximo à tomada e que os equipamentos elétricos só sejam usados dentro de suas especificações. Certifique-se que fios, plugues, tomadas, contatos estão em prefeitas condições. Não instale ou opere aparelhos elétricos próximo a superfícies úmidas ou de produtos químicos inflamáveis ou corrosivos. Em caso de
incêndio nestes equipamentos, utilize extintor de CO2, nunca de água pressurizada.

  • Uso de chama em Laboratório

Chama

De preferência, só use chama aberta naqueles laboratórios liberados para isso e, somente na capela. Jamais acender chamas em laboratórios em que existam gases e líquidos inflamáveis. Não acenda, então, o bico de Bunsen sem antes verificar e eliminar os seguintes problemas:
• ajuste da entrada de ar na base;
• vazamento de gás;
• dobras na tubulação flexível do gás;
• ajuste inadequado entre a tubulação de gás e suas conexões;
• Não acenda maçaricos, bico de Bunsen, etc., com a válvula do gás combustível muito aberta; use o mínimo, quando não houver um “monitor” ou chama monitora;
Se a utilização do bico de gás é necessária, observe os seguintes cuidados:
• nunca esqueça solventes inflamáveis, mesmo em quantidades pequenas, próximo de uma chama;
• não transferir ou verter líquidos inflamáveis de um recipiente para outro nas proximidades de uma chama;
• evitar a utilização de dissulfeto de carbono (CS2), que é altamente inflamável;
• jamais aqueça solventes, inflamáveis ou não, em sistema fechado, pois o aumento da pressão interna, causado pelo aquecimento, pode levar à explosão da aparelhagem e a
ignição de seu conteúdo;
• a destilação de líquidos inflamáveis altamente voláteis (especialmente de éter) deve ser feita com manta elétrica ou, na sua ausência, com água quente. A saída lateral da alonga ou frasco receptor deve estar conectado com um tubo de borracha longo que se estenda para longe de fontes de calor;
• verifique a localização dos extintores de incêndio e informe-se acerca de sua operação.

Manipulação de Líquidos Inflamáveis e Combustíveis
Líquidos inflamáveis são aqueles que apresentam ponto de fulgor3 abaixo de 70 oC.
Dividem-se em duas classes, de acordo com esta propriedade física:
Tabela 1: classificação dos líquidos inflamáveis
Propriedade                 Classe I                Classe II

Ponto de Fulgor           até 37,7°C            de 37,7 a 70°C
Líquidos Combustíveis (Classe III) apresentam ponto de fulgor acima de 70 oC; quando aquecidos à temperaturas superiores ao seu ponto de fulgor, comportam-se, então, como líquidos inflamáveis. É a temperatura mínima na qual os corpos combustíveis começam a desprender vapores que se incendeiam em contato com uma fonte externa de calor; entretanto a chama não se mantém devido a insuficiência da
quantidade de vapores.


Tabela 2: líquidos inflamáveis comumente usados em laboratório


Líquidos                   P. Fulgor                        Líquidos                          P. Fulgor
Inflamáveis                    [°C]                               inflamáveis                          [°C]


Acetato de Etila               -4,4                               Cicloexano                           -20
Acetato de Metila               -9                               1,2 Dicloroetano                   13
Acetona                                 -38                                 Éter Etílico                          -45
Álcool Etílico                       12                                 Éter de Petróleo                 -30
Álcool  Isopropílico          12                                 Dissulfeto de carbono   -30
Álcool Metílico                 23                                 Hexano                                  23
Benzeno                              11                                 Trietilamina                         -7

Na manipulação destes líquidos, adote alguns cuidados básicos:
• não manipule líquidos inflamáveis sem certificar-se da inexistência de fontes de ignição nas proximidades;
• use a capela para trabalhos com líquidos inflamáveis que envolvam aquecimento (a ser feito em manta elétrica);
• use protetor facial e luvas de couro quando tiver que agitar frascos fechados contendo líquidos e/ou produtos voláteis;
• não jogue na pia líquidos inflamáveis e/ou voláteis; estoque-os em recipientes de despejo previstos para isto, e adequadamente rotulados;
• guarde frascos contendo líquidos inflamáveis e/ou voláteis, especialmente nos dias quentes de verão, em geladeiras apropriadas (à prova de explosão).

  • Manipulação de produtos tóxicos

Tóxico

A manipulação de produtos tóxicos, em laboratório escolar, deve ser evitado. Mas sendo inevitável, deve ser feita com elevado grau de segurança, desde que se reconheça a
toxidade do produto e o grau de risco envolvido em sua manipulação.
Para isto alguns cuidados são essenciais:
• Teste todas as conexões e válvulas do sistema, com solução de sabão (ou aparelho adequado), para verificar a presença de eventuais vazamentos, ao iniciar a operação;
• não manipule produtos tóxicos sem se certificar da toxidade de cada um deles e dos mecanismos de intoxicação;
• apesar de muitas vezes o odor constituir-se como característica própria de uma determinada substância, evite aspirar vapores, pois muitos compostos são extremamente
irritantes, quando não tóxicos;
• trabalhe com produtos tóxicos, somente, na capela;
• ao transferir ou manejar solventes voláteis ou substâncias que desprendem vapores tóxicos ou corrosivos, utilize uma capela com tiragem boa ou então um local bem ventilado.
Nas reações onde ocorre desprendimento de vapores ou gases corrosivos, providenciar a instalação de um “trap”4 eficiente;
• não jogue produto tóxico na pia;
Recepiente, em geral de vidro, utilizado para coletar fluídos emanados de um sistema reacional, evitando a contaminação de equipamentos e do ambiente. A tradução literal é “armadilha”.
• evite o contato de produtos tóxicos com a pele; não permitir que reagentes e solventes entrem desnecessariamente em contato com a sua pele e, em caso de contaminação , lavar a parte afetada com água e sabão. Não utilizar nesta lavagem, solventes orgânicos, tais como acetona ou álcool, pois estes somente irão aumentar a absorção do contaminante através da pele. A transferência de sólidos deve ser efetuada com o auxílio de espátulas, líquidos devem ser transferidos com o auxilio de provetas ou pipetas;
• cuidar para que um líquido, ao ser vertido do frasco que o contém, não escorra sobre o respectivo rótulo, danificando-o;

• qualquer sintoma de mal-estar, interrompa o trabalho, imediatamente, e avise seu chefe ou orientador, acompanhado, então, dirija-se ao socorro médico, com a ficha do produto manuseado.


Deve-se evitar respirar até mesmo pequenas concentrações destes gases e vapores, visto que muitos deles tem efeito direto sobre o sistema nervoso central, o fígado e os rins, mesmo que sintomas agudos dos envenenamentos não sejam observados quando da exposição. O metanol e o brometo de metila atacam irreversivelmente o nervo ótico, o benzeno é um veneno cumulativo que ataca a medula cerebral e o tetracloreto de carbono é extremamente tóxico para o fígado. Estes devem, sempre que possível, ser substituídos por etanol, tolueno e hexacloroetano respectivamente.
O monóxido de carbono, o ácido cianídrico e o ácido sulfídrico são fatais se inalados em pequenas concentração. Especialmente perigosos são o monóxido de carbono por ser
inodoro, e o ácido cianídrico, com seu odor que lembra o de amêndoas. Por outro lado, ninguém parece ter dificuldade em detectar o ácido sulfídrico, mas este gás, em concentração alta, inibe o olfato e pode-se receber uma dose letal muito rapidamente e com pouco aviso. A inalação de ácido nitroso (ou dióxido de nitrogênio e tetróxido de nitrogênio) não produz sintomas imediatos de envenenamento mas acarreta danos severos aos pulmões, resultando em congestão e acúmulo de fluído dentro de cinco a quarenta e oito horas após exposição.
Vapor de mercúrio e poeira de chumbo e sílica são venenos que se acumulam no corpo e causam doenças crônicas se inalados em baixa concentração por longo período de tempo. Estes produtos devem ser manuseados em capelas, e no caso da sílica e do chumbo, uma máscara com filtros deve ser usada também. Em caso de derramamento de mercúrio, deve-se aspirá-lo com um tubo de vidro de ponta fina conectado a uma bomba de vácuo através de um “trap”, no qual o metal será recolhido. Caso seja impossível a retirada de mercúrio por aspiração (mercúrio preso em pequenas rachaduras e frestas de difícil acesso) costuma-se espalhar enxofre em pó. As minúsculas gotas de mercúrio aderem ao enxofre e podem, então, serem facilmente removidos varrendo-se o enxofre espalhado. Após um certo tempo o enxofre reagirá com o mercúrio que possa ter permanecido nas rachaduras e frestas, formando o sulfeto, que é inócuo.
Alguns     produtos     químicos    são    conhecidos cancerígenos, isto é, substâncias que produzem ou predispõem ao desenvolvimento de câncer. Estas substâncias não devem ser manuseadas, ou se necessário com extremo cuidado. Os cancerígenos mais conhecidos são beta-naftol, alfa-e outros naftilamina, benzeno, 3,4-benzopireno
hidrocarbonetos de estrutura similar. Recentemente, os compostos alifáticos e aromáticos que contém o grupo nitroso e as nitrosoaminas foram adicionados a esta categoria. O vapor da mistura sulfocrômica (usada no desengorduramento de vidrarias) é também considerado cancerígeno, por isso o recipiente que a contém deverá estar  propriadamente tampado.

  • Manipulação de produtos corrosivos

Líquidos corrosivos podem ocasionar queimaduras de alto grau em virtude da ação química sobre os tecidos vivos. Quando em contato com a matéria orgânica e/ou determinados produtos químicos, podem dar origem a incêndios (por exemplo, o ácido sulfúrico e dicromato de potássio). Estão incluídos nesta categoria as bases e ácidos fortes, alguns agentes fortemente oxidantes mas poucos sais.


Tabela 4: líquidos corrosivos comumente usados em laboratório químico.


Ácido bromídrico concentrado
Ácido cloroacético
Ácido fluorídrico concentrado
Ácido fórmico concentrado
Ácido iodídrico concentrado
Ácido nítrico concentrado
Ácido perclórico concentrado
Mistura sulfocrômica
Ácido sulfúrico concentrado
Bromo
Cloreto de acetila concentrado
Cloreto de Estanho
Fenol
Hidróxido de sódio (e de potássio)
Oxicloreto e Tricloreto de fósforo
Água oxigenada
Peróxido de sódio

Por isto, seu manuseio deve ser cuidadoso:

• Só manipule produtos corrosivos usando óculos de segurança e luvas de PVC- Cloreto de polivinila;
• Não jogue produtos corrosivos concentrados na pia; só podem ser descartados depois de neutralizados e diluidos, convenientemente;
• Tome os seguintes cuidados pra diluir produtos corrosivos:
– utilize sempre a capela;
– verta o diluido no diluente e nunca o contrário;
– faça a diluição lentamente, em proporção mínima de 1:1000;
– use bastão de vidro para a homogeinização;
– tenha um pano úmido sempre à mão, durante tais operações; em caso de pequenos derramamentos, pode-se fazer a limpeza e absorção num único movimento.

  • Manipulação de produtos especiais                                                                      (Peróxidos, Percloratos, Cloratos, Nitratos, etc.)

Peróxidos pertencem a uma classe especial de produdos químicos, com elevado potencial de periculosidade e problemas de estabilidade muito particulares. São classificados entre os produtos mais perigosos. Alguns peróxidos manipulados em laboratórios especiais são mais sensíveis ao choque do que o TNT-Trinitro tolueno.
Outros produtos, como os cloratos, percloratos e nitratos, também têm comportamento perigoso face a impactos, exposição à luz e centelhas elétricas.
Tabela 5: produtos com risco de explosão usados em laboratório químico
Perclorato de Prata           Peróxido de benzoíla
Peridrol (H2O2)               Peróxido de sódio

Alguns produtos formam peróxidos com facilidade; requerem cuidados especiais para a sua manipulação e seu armazenamento.
Tabela 6: produtos que formam peróxidos com facilidade


Acetato de vinila                          Cumeno
Aldeidos (Tetraidrofurano !)    Decalina e Tretalina
Cetonas cíclicas                            Éter etílico e isopropílico
Cicloexano                                     p-Dioxano
Cicloocteno                                    Cloridrato de vinilideno

Observe na sua manipulação alguns cuidados:
• Não use espátula de metal para manipular peróxidos;
• Não retorne ao frasco original qualquer quantidade de peróxido ou compostos formadores de peróxidos, não utilizado;
• não jogue peróxidos puros na pia; devem ser altamente diluídos, e descartados adequadamente;
• não resfrie soluções com peróxido abaixo da temperatura de congelamento dos mesmos; na forma cristalina, são mais sensíveis ao choque;
• absorva imediatamente, com vermiculite, soluções de peróxidos derramadas.

  • Manipulação de produtos pirofóricos

Produtos pirofóricos são aqueles que, em condições ambiente normais (atmosfera, temperatura e umidade), reagem violentamente com o oxigênio do ar ou com a umidade
existente, gerando calor, gases inflamáveis e fogo. Dentre estes, podem ser citados os metais alcalinos e alguns derivados organometálicos.

Tabela 7: produtos pirofóricos usados em laboratório químico


Butil-lítio                                             Cloreto de dietil-alumínio
Dietil-zinco                                          Hidreto de diisobutil-alumínio
Potássio                                               Sesquicloreto de etil-alumínio
Trietil-alumínio                                 Triisobutil-alumínio
Dicloreto de etil alumínio                Sódio
Lítio                                                      Trimetil-alumínio

Cuidados:
A manipulação destes produtos requer cuidados especiais, de acordo com o seu estado físico:
Sólidos:
• Dos exemplos citados acima, lítio, sódio e potássio, são sólidos; devem ser anipulados sob um líquido inerte, geralmente querosene; exposições prolongadas ao ar podem
levar à ignição expontânea;
• não jogue aparas de metais alcalinos na pia; podem explodir e provocar incêndios;
• conserve os produtos pirofóricos sólidos longe de solventes inflamáveis afim de evitar propagação do fogo;
• descarte aparas de metais alcalinos vertendo-as, aos poucos, em metanos, etanos ou propanol (secos).
Líquidos:
• Os derivados organo-metálicos citados acima são líquidos, com exceção do Butil-lítio; são acondicionados em recipientes metálicos, munidos de uma válvula. A manipulação destes produtos só deve ser feita sob a orientação de especialista;
• nunca se deve abrir a válvula para a atmosfera; os recipientes só devem ser abertos para atmosfera de gás inerte seco ou em câmara especial;
• a transferência destes produtos diretamente sob o solvente da reação, diminui o perigo de incêndio; diluídos, tornam- se menos inflamáveis;
• nunca utilize água para apagar incêndio desta natureza; use extintor de pó químico seco ou areia seca.

Regras Básicas de Manuseio
Os béqueres e frascos em geral, quando cheios, devem
ser segurados pelas laterais ou pelo fundo, nunca pela parte
superior, pois as bordas dos copos de béquer ou gargalos dos
frascos podem quebrar com facilidade se utilizados como
ponto de apoio.
Deve ser evitado o uso de frascos para conter reagentes
que ataquem quimicamente o vidro, como por exemplo ácido
fluorídrico, ácido fosfórico a quente e álcalis concentrados.
Nestes casos, deve-se fazer uso de frascos plásticos ou frascos
de vidro cobertos internamente por uma camada de parafina.
Recipientes onde estejam sendo realizadas reações
químicas jamais devem ser olhados diretamente na vertical,
pois a reação pode ser violenta, com a possibilidade de
projeções para fora do frasco.
Durante a montagem da aparelhagem para uma
experiência, onde se faça necessária a fixação de vidraria por
materiais metálicos (pinças e agarradores), é aconselhável
evitar o contato direto metal-vidro. Uma maneira de contornar
este problema é colocar um pequeno fragmento de borracha
(ou material semelhante) entre os pontos de contato. Também
deve ser evitada a utilização de força excessiva na fixação da
vidraria. A não-observância destes cuidados pode levar,
facilmente, à quebra do material de vidro.
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