Vidrarias de laboratório

Vidrarias de laboratório são um conjunto de ferramentas e utensílios básicos que são utilizados no cotidiano dos laboratórios de Química. Embora possuam esse nome, nem todas as ferramentas são feitas de vidro, sendo algumas produzidas em plástico, cerâmica e metais, por exemplo. Mesmo assim, o termo “vidraria” já é bastante difundido e, além disso, boa parte dos equipamentos ainda são feitos de vidro.

As vidrarias de laboratório, em sua maioria, são feitas de vidro tipo borossilicato, os quais são mais resistentes aos riscos, além de apresentarem maior resistência química, térmica, maior transparência, entre outras vantagens em relação ao vidro convencional. As vidrarias de laboratório devem ser limpas e secas de forma adequada, uma vez que rejeitos persistentes comprometem a integridade dos resultados e a segurança de ensaios subsequentes.

Algumas das principais vidrarias de laboratório são:

• béquer;
• erlenmeyer;
• tubo de ensaio;
• funil;
• vidro de relógio;
• placa de Petri;
• pipeta de Pasteur;
• gral e pistilo;
• cadinho;
• balões de vidro;
• pissete;
• balão volumétrico;
• proveta;
• pipeta.

Leia também: Como é um laboratório de Química e como ele funciona?

Resumo sobre vidrarias de laboratório

• Vidrarias de laboratório são utensílios e ferramentas básicos e essenciais que são utilizados para o desenvolvimento de ensaios experimentais nos laboratórios de Química.
• Apesar do nome “vidraria”, alguns equipamentos podem ser feitos de cerâmica, metal ou plástico.
• O tipo de vidro mais comum utilizado é o borossilicato, que garante maior transparência, resistência térmica, resistência aos riscos, entre outras vantagens.
• Entre as principais vidrarias estão o béquer, o erlenmeyer, a pipeta, o tubo de ensaio e a bureta.
• As vidrarias possuem técnicas adequadas para higienização, a depender do experimento realizado.

O que são vidrarias de laboratório?

As vidrarias do laboratório são um conjunto de utensílios e ferramentas básicos que são utilizados no dia a dia dos laboratórios de Química.

De que material são feitas as vidrarias de laboratório?

O termo “vidraria” dá a entender que tais materiais são feitos de vidro, mas isso não é totalmente verdade. Atualmente, embora o vidro ainda seja maioria, alguns equipamentos básicos também podem ser fabricados com cerâmicas, plásticos e metais. Porém, diante de a palavra “vidraria” já ter se difundido na cultura dos laboratórios, é comum designar assim todas as ferramentas básicas que são utilizadas.

No caso dos vidros, boa parte é do tipo borossilicato, em que há adição de óxido de boro (B₂O₃) na composição da sílica durante o processo de manufatura. No mercado, algumas marcas já são bem conhecidas e difundidas, como a Pyrex®, a Duran-Shott-Jena® e a Corning®. A seguir, listamos a composição aproximada, em percentual mássico, de alguns vidros de borossilicato utilizados.

Entre os materiais plásticos, podem ser encontrados utensílios feitos de polipropileno (PP), polimetilpenteno (PMP), polietileno (PE), policarbonato (PC) e politetrafluoretileno (PTFE, Teflon®).

Função das vidrarias de laboratório

As vidrarias exercem um papel importante nos laboratórios de Química, pois são ferramentas utilizadas para realização das reações químicas em diversas condições. São fabricadas em formatos e desenhos diferentes, havendo um utensílio indicado para cada procedimento. Sua fabricação também garante grande estabilidade térmica e aos agentes químicos utilizados, fazendo com que não interfiram no resultado final dos experimentos.

De modo geral, não há como dimensionar um experimento em laboratório sem a utilização das vidrarias adequadas para cada situação. A utilização de vidrarias incorretas ou inadequadas pode acarretar alterações significativas de resultados, bem como na perda de material produzido e/ou utilizado.

Importância das vidrarias de laboratório

No caso do vidro borossilicato, a sua importância reside nas suas propriedades físicas e químicas, as quais são:

• resistência ao risco;
• resistência química;
• resistência a temperaturas extremas, uma vez que esse vidro não é significativamente alterado no intervalo de 20 a 300 °C;
• grande transparência;
• propriedades isolantes (não conduz corrente elétrica);
• facilmente limpado;
• baixo custo de fabricação.

O vidro tradicional, conhecido como cristal (ou soda-lime), não pode ser aquecido e não suporta temperaturas extremas. Assim, não é recomendável a sua utilização na fabricação de instrumentos de medição, pois o aquecimento pode causar mudanças na escala indicativa. Também são encontrados alguns frascos de vidro âmbar, mais escuro, o qual é fabricado mediante adição de sulfato de sódio, sais de ferro e carbono. São muito utilizados para acondicionar ácidos e reagentes orgânicos em fase líquida, além de reagentes fotossensíveis.

Os materiais plásticos têm sido bastante utilizados por conta da durabilidade, resistência mecânica e resistência química. Um dos grandes problemas do vidro é o fato de ele se quebrar, algo muito frequente e perigoso em laboratórios. Esse problema, entretanto, não existe para o plástico. Alguns reagentes químicos também não podem ser acondicionados em vidro: o ácido fluorídrico, capaz de dissolver o vidro, além de soluções de hidróxido de sódio, as quais podem reagir lentamente com o vidro.

As cerâmicas (argila e porcelana) possuem como vantagem a resistência a altíssimas temperaturas, na faixa de centenas, até milhares de temperatura. Por isso, são muito usadas em reações de calcinação.

Quais são as principais vidrarias de laboratório?

• Béquer: os béqueres são frascos cilíndricos, com fundo chato, com uma pequena deformação no seu bocal que facilita a transferência de líquidos. Estão entre as vidrarias mais comuns, podendo ser projetados para poucos mililitros ou até mesmo quantidades em litros.
• Erlenmeyer: é um frasco de base cônica, porém com um gargalo estreito e alongado. É uma vidraria também bastante comum em laboratórios e é amplamente utilizado em titulações volumétricas.

• Tubo de ensaio: é um tubo cilíndrico, porém de fundo arredondado, utilizado para testes, ou seja, realização de reações químicas em pequena escala. Alguns são bem resistentes ao fogo.

• Funil: pode ser feito de vidro ou de plástico, sendo utilizado para a transferência de sólidos ou líquidos entre frascos. Os funis para sólidos possuem tubos mais alargados, para facilitar a passagem dos sólidos.
• Vidro de relógio: possui esse nome por ser circular e um pouco convexo. É utilizado para a pesagem e secagem de sólidos.

• Placa de Petri: são frascos cilíndricos, com base achatada. São mais comuns em laboratórios de Biologia, uma vez que são muito utilizados para o crescimento de culturas de micro-organismos.

• Pipeta de Pasteur: um fino tubo de vidro, aberto de ambos os lados, porém com um bico alongado e fino em uma das extremidades. Quando acoplado um pequeno bulbo de borracha, pode-se transferir, por capilaridade, pequenos volumes de líquidos por ela. Dada sua fragilidade mecânica, também são fabricadas em plástico.

• Gral e pistilo: o gral (ou também almofariz) consiste em uma pequena cuia de porcelana, a qual é utilizada para moer e misturar amostras sólidas com auxílio do pistilo, que também é feito de porcelana (embora alguns modelos apresentem apenas a ponta feita no material).

• Cadinho: os cadinhos de porcelana são pequenos copos ou vasos feitos em porcelana, os quais podem resistir a altíssimas temperaturas. Por isso, são utilizados como frascos para reações como a calcinação, em que as temperaturas rondam os 1000 °C.

Na imagem, vemos que é usada uma pinça. A utilização de pinça é recomendável não só por conta das altas temperaturas, mas para evitar passagem de gordura das mãos para o recipiente, não alterando assim sua massa final.

• Balões de vidro: os balões, os quais são frascos esféricos que podem ter fundo chato ou não, são utilizados para realização de reações químicas e em alguns métodos de separação, como a destilação. Seu diferencial é a presença de um ou mais bocais estreitos, os quais podem ser acoplados em conectores com outras vidrarias e assim evitando a perda de material.
• Pissete: é uma garrafa de plástico que possui, em sua tampa, um bico alongado e angulado. Ao apertar a garrafa, o líquido é expelido por esse bico, com certa pressão. Em geral, é utilizado para acondicionar água destilada, embora também seja útil para soluções líquidas quaisquer.

• Balão volumétrico: tubo de vidro, de formato esférico, porém de fundo chato e com o gargalo fino e alongado. É um instrumento de precisão, uma vez que é fabricado para conter um volume específico de solução líquida, a qual é identificada por uma pequena marcação.

• Proveta: as provetas são tubos cilíndricos de base chata e com graduação volumétrica ao longo de seu corpo. São utilizadas para transferir volumes entre frascos com maior precisão na medida.

• Pipeta: é um tubo de vidro alongado, vazado em ambos os lados, porém com um bico fino em uma das suas extremidades. Serve para transferir líquidos entre frascos, por meio do auxílio da sucção de uma pera de borracha. Embora graduadas, as pipetas consideradas de precisão são as que não possuem a escala volumétrica em seu corpo, mas sim uma marcação no vidro que indica o volume que está sendo transferido.

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Como é feita a limpeza das vidrarias de laboratório?

As vidrarias não são descartáveis e, por conta disso, precisam ser limpas e secas após os procedimentos. Aliás, mesmo as vidrarias novas podem necessitar de higienização. Quando se encerra um procedimento, substâncias químicas podem ficar afixadas nas paredes internas, gerando resíduos que podem atuar como interferentes num ensaio subsequente. Não só isso, por vezes as alterações de temperatura e o tempo de reação também dificultam o processo de higienização.

A secagem de vidrarias de precisão também requer bastante cuidado, pois as altas temperaturas podem gerar dilatações nas graduações, fazendo com que a vidraria perca a sua utilidade. Dessa forma, de modo geral, a higienização busca retirar resíduos de sais inorgânicos, sais orgânicos, gordura de nossas mãos, além de resíduos orgânicos de forma geral, como sólidos e substâncias poliméricas.

As técnicas de higienização variam de procedimento para procedimento. De modo geral, deve-se seguir os seguintes procedimentos:

1. desmontagem imediata do equipamento utilizado após o término da reação, evitando que vidrarias fiquem grudadas (como junções de vidro, por exemplo);
2. remoção de óleos residuais que estejam aparentes em vidrarias e junções com um papel absorvente;
3. rinsar (o ato de adicionar uma pequena quantidade de líquido e espalhá-lo pelas paredes internas do recipiente) as vidrarias com solventes orgânicos de baixo custo, tais como acetona ou diclorometano, a fim de remover traços de substâncias orgânicas;
4. lavar o material com detergente líquido (preferencialmente, pois sabão em barra pode deixar resíduos) com o auxílio de esponja e escova;
5. rinsar a vidraria com água da torneira;
6. rinsar a vidraria com água destilada, uma vez que a água da torneira contém sais dissolvidos que, após secagem, podem produzir resíduos.

Algumas especificidades podem surgir. Por exemplo, em caso de solventes inorgânicos persistentes, recomenda-se a lavagem com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico diluídos. Em caso de persistência do resíduo, aumenta-se a concentração do ácido. No caso de substâncias orgânicas persistentes, recomenda-se a utilização de álcoois (como etanol e metanol), assim como dimetilformamida (DMF) ou dimetilsulfóxido (DMSO).

Vidrarias de precisão, como provetas, balões volumétricos e pipetas não devem ser escovados, dada a abrasividade do material. Assim, recomenda-se acrescentar ao procedimento de higienização química uma etapa em que haja limpeza com soluções específicas, em que a vidraria fica um tempo específico submersa nelas. Um exemplo é a solução de dicromato de potássio (K₂Cr₂O₇) em meio ácido, muito oxidante, pouco erosivo ao vidro e com boa capacidade limpante e removedora de resíudos orgânicos.

A secagem é a etapa final da higienização e é muito importante também. Na maioria dos casos, basta deixar a vidraria escorrendo, assim como deixamos a nossa louça. Contudo, como é sabido, esse é um procedimento demorado e, por vezes, utilizam-se estufas, as quais podem ser reguladas para maiores temperaturas. A utilização da estufa é mais recomendada, uma vez que garante um teor desprezível de umidade na vidraria. Uma das formas de acelerar ainda mais o processo na estufa é utilizar, por exemplo, acetona, a qual diminui substancialmente o ponto de ebulição da água, favorecendo, assim, a secagem.

Outros materiais, os quais não podem ser levados para estufa (plásticos, borracha, vidrarias de precisão), podem ser secos com o auxílio de um secador de cabelo ou outra fonte de vapor quente.

Fontes

ISAC-GARCIA, J..; DOBADO, J. A.; CALVO-FLORES, F. G.; MARTÍNEZ-GARCÍA, H. Laboratory Equipment. Experimental Organic Chemistry: Laboratory Manual. Cap. 3. 1ª ed. Academic Press: Cambridge, 2015.

XIAO, Y.; FU, S.; LI, L. Washing Method of Laboratory Glassware. Advanced Materials Research, v. 1033-1034, p. 471-474, 2014.