Redução de Escala como instrumento Auxiliar

na Minimização de Resíduos Químicos de

laboratórios de Ensino

Regina Clélia da Costa Mesquita Micaroni (PG), Maria Izabel Maretti Silveira Bueno(PQ), Wilson de Figueiredo Jardim (PQ) e Solange Cadore (PQ)

Departamento de Química Analítica - Instituto de Química - UNICAMP

palavras-chaves: redução de escala, alteração de ensaio, minimização de resíduo

Os laboratórios acadêmicos geram resíduos com composição e volume muito mais diversificados que as indústrias e, portanto, necessitam de soluções muito mais criativas para o monitoramento, a redução e o tratamento das suas correntes de resíduos. Dentro desta perspectiva, o uso de ensaios em microescala revolucionou o ensino de química nos laboratórios de graduação nos Estados Unidos¹. No Brasil, apesar da preocupação e conscientização crescente que este assunto provoca, existem poucos estudos mostrando a realidade de nossas instituições de ensino. Avaliações preliminares mostraram que os experimentos das disciplinas de Química Analítica geram grandes quantidades de resíduo que além de apresentarem uma alta toxicidade, muitas vezes, requerem um tratamento bastante laborioso.

A proposta deste trabalho é a minimização do impacto ambiental causado pelo resíduo gerado nas disciplinas experimentais do Instituto de Química da UNICAMP, através da redução de escala e/ou alteração dos ensaios mais críticos em termos de geração de resíduo tóxico. A metodologia empregada consistiu em testar-se os ensaios mais críticos na forma usualmente apresentada e em uma forma alternativa, comparando-se a exatidão, precisão, quantidade e tipo de resíduo gerado. Posteriormente, os ensaios modificados foram realizados pelos próprios alunos, avaliando-se novamente a quantidade média de resíduo gerado.

A Tabela 1 mostra um sumário dos ensaios que sofreram alteração de escala ou substituição de experimentos, explicitando o tipo e a quantidade de resíduo gerada. Cabe ressaltar que a mudança de escala em experimentos envolvendo titulações acarretou em uma redução do valor médio de resíduo gerado por aluno de 458 g para 270 g (41%). Fez-se um estudo comparativo do erro relativo e calculou-se a estimativa do desvio padrão relativo para uma análise em 10 replicatas usando-se pipeta/bureta de 10 mL/25 mL e 25 mL/50 mL, obtendo-se os seguintes resultados: erro relativo +0,20 e -0,30% e estimativa do desvio padrão relativo 0,21 e 0,14%, respectivamente. A alteração do método para determinação de ferro³ resultou numa redução do resíduo gerado por aluno. Além disso, deixou de conter mercúrio, passando a conter zinco, cuja toxicidade é bem menor. Menor toxicidade também foi atingida com a alteração dos ensaios de precipitação a partir de uma solução homogênea e de determinação espectrofotométrica de ferro ao invés de crômio.

Tabela 1: Ensaios com redução de escala ou alteração de experimento

Conforme já observado por Andrews², foi verificado que, adicionalmente ao benefício econômico na aquisição de menores quantidades de reagentes, menor custo de disposição e vantagens do ponto de vista ambiental e de segurança na adoção da redução de escala, alguns professores de química observaram um inesperado ganho pedagógico. Os estudantes adquirem maior segurança e cuidado para trabalhar com pequenas quantidades e, como o tempo de reação é normalmente reduzido, podem realizar uma maior variedade de ensaios. No entanto, uma das maiores vantagens da redução de escala é a criação de um ambiente propício para a proliferação de uma consciência ética e ecológica nos estudantes, visto que a prática tem mostrado que é muito mais fácil formar pessoas com um posicionamento ecologicamente correto do que tentar mudar a forma de pensar e agir dos profissionais graduados. Apesar destas vantagens, não se espera que a “revolução da microescala” atinja todos os cursos práticos de química, já que alguns experimentos requerem equipamentos de tamanho padrão, enquanto outros não usam reagentes caros ou produzem resíduos inócuos e a redução de custo da adoção de redução de escala seria mínima.

FAPESP, CNPq