Laboratório

Laboratório de bioquímica.

Um laboratório é uma sala ou espaço físico devidamente equipado, e utilizado para experiências científicas com parâmetros ambientais controlados. Laboratórios são geralmente equipado com diversos instrumentos de medição que permitem a correta medida ou análise das grandezas físicas ou entes físicos de relevância ao objeto de estudo. Nele se realizam os procedimentos experimentais, cálculos, análises químicas, físicas ou biológicas, medições, e demais funções que exijam controle e precisão alcançáveis apenas em ambiente planejado para tal. Embora não seja o único ambiente a prover informações ou material para análise, sendo a pesquisa em campo - geralmente requisito da maioria das cadeiras científicas - é tradicionalmente neste ambiente que tais materiais ou informações são escrutinados.

É comum na prática laboratorial a utilização de modelos físicos e de modelos matemáticos como meio de compreender-se a realidade subjacente aos fenômenos ou objetos em estudo, quer sejam estes indiretamente acessíveis aos sentidos, quer não.

Em termos científicos, a física busca fornecer a compreensão acerca das grandezas e entes físicos mais universais e fundamentais; é por tal sempre relevante aos estudos científicos acerca do mundo natural. Tem-se a exemplo a temperatura como grandeza física geralmente controlada em um ambiente laboratorial, e o termômetro como aparelho presente em praticamente todos os laboratórios das ciências naturais.

Equipamento

Cientistas trabalhando em um laboratório.

O equipamento que encontrar-se-á em um laboratório é em muito dependente do objeto em estudo. Nestes termos, embora seja recorrente a presença de computadores e alguns equipamentos de requisito geral, grande parte dos esquipamentos encontrados serão específicos e dependentes de finalidades específicas a cada área. Assim, facilmente se reconhece, ao adentrar o mesmo, as diferenças entre laboratórios de química, de física, de biologia, de clínica médica, de hidráulica, de solos, de aeronáutica, e outros.

Laboratórios de química

Nos laboratórios de química, normalmente, há pelo menos uma capela de laboratório onde produtos químicos tóxicos e perigosos podem ser manipulados sem risco. Isto reduz, e ao menos em intenção elimina, o risco de inalação dos gases tóxicos produzidos pela reação dos produtos químicos.

Nos laboratórios de química há habitualmente uma ou várias pias para lavarem-se as mãos. Extintores são instalados, para ajudar a apagar eventuais acidentes com risco de incêndio. Dependendo dos riscos há igualmente um dispositivo específico para lavarem-se os olhos e também um chuveiro no caso dos produtos químicos vazarem sobre as roupas, a pele ou os olhos.

Anexados ao laboratório há habitualmente um ou vários locais onde os produtos químicos, secos e úmidos, ácidos e básicos, ou os necessários, são armazenados em separado; onde preparam-se todos os reagentes como ácidos, bases, soluções tampão, solução e onde distribui-se a vidraria, o pequeno material e os equipamentos de proteção pessoal. Num laboratório de tecnologia ou de física, estas salas adicionais, em geral, são utilizadas para o armazenamento dos equipamentos e como atelier de reparo.

Freqüentemente, uma sala é reservada à purificação dos reagentes ou, no caso da bioquímica, a esterilização dos equipamentos.

O equipamento e a orientação de um laboratório dependerão finalmente do seu objetivo.

Os laboratórios de universidade, e em geral os de análise química ou bioquímica, contêm da vidraria em grande quantidade.

Como equipamentos comuns de laboratório, podem-se ter as centrífugas para separar os sólidos dos líquidos, os espectrofotômetros para medir a adsorbância óptica de um líquido a um comprimento de onda definido (medida da cor), trompas para fornecer a aspiração , e termostatos para manter uma temperatura fixa e definida.

Os laboratórios de microbiologia têm habitualmente salas separadas com pressão negativa para impedir a entrada de bactérias nocivos. O ar passa, em geral, por um certo número de filtros e é expulso da sala.

Os laboratórios previstos para tratar séries de amostras, como os destinados à análise para o meio ambiental ou análises clinícas, são equipados de aparelhos especializados e automatizados, para um volume grande de amostras. A pesquisa e a experimentação não são uma prioridade nestes laboratórios; o objetivo é oferecer um resultado rápido e fiável.

Vidraria típica

• Béquer

Balões

• Balão fundo chato ou "balão de Florença"
• Balão fundo redondo
• Balão fundo redondo com gargalo de virola
• Balão volumétrico
• Erlenmeyer
• Kitasato
• Balão tritubulado comum
• Balão bitubulados
• Balão de adição tritubulado
• Frasco de Grignard

Condensadores

• Suporte para garra de condensador
• Condensador Liebig
• Condensador West
• Condensador a ar
• Condensador Allihn
• Condensador Davies (camisa dupla)
• Condensador Friederich
• Condensador Serpentina
• Condensador Dewar

Funis

Ver artigo principal: Funil

• Funil de Filtração de 60º
• Funil de separação
  • Funil globular
  • Funil squibb
  • Funil cilíndrico
  • Funil separador
• Funil de Separação por sucção

• Funil Buchner
• Funil Hirsch
• Funil com prato de Witt
• Funil com crivo ou placa perfurada
• Funil multi poroso

Eletrônicos

São aparelhos eletrônicos para facilitar certos atos no laboratório.

• Microscópio
• Centrífuga
• Estufa
• Capela
• Mufla
• Balança
• Espectrofotômetros
• termostato
• Colorímetro
• Banho Maria
• Pisseta

Demais equipamentos

O mais relevante é a Bureta, que consiste de um tubo cilíndrico graduado e apresenta na parte inferior uma torneira de vidro controladora da vazão. É empregada especificamente nas titulações. Sua precisão, tão como sua exatidão são influenciadas pela vazão do liquido titulante. Para compostos polares a vazão ideal é de 10ml/min, um valor inferior a isso pode causar demasiada adesão do liquido as paredes de vidro e uma velocidade muito acima disto pode deixar gotículas do material no vidro. No Caso de compostos apolares o valor pode ser aceito como 50% acima deste. Nestes casos deve-se levar em consideração também a viscosidade do material, estes valores são dados como exemplos para compostos com viscosidade próxima a da água.

• Bico de Bunsen
• Pipeta
• Bastão de vidro
• Placa de petri
• Proveta
• Tubo de ensaio

Profissionais que trabalham em laboratório

Nível Superior:

• Físico
• Químico
• Biólogo
• Biomédico
• Bioquímico forense
• Perito criminal
• Bioquímico
• Biotecnólogo
• Médico (Patologia Clínica ou Anatomia Patológica)
• Farmacêutico

Nível Médio

• Auxiliar técnico de laboratório
• Técnico de laboratório de análises clínicas
• Técnico em química
• Técnico em histologia
• Técnico em citologia

Variáveis ambientais em laboratórios

Algumas grandezas físicas são particularmente influentes nos resultados e análises da maioria dos sistemas, e por tal devem ser assiduamente controladas em ambiente laboratorial. Como exemplo tem-se:

Temperatura

Ver artigo principal: Temperatura

A temperatura ambiental normal é de 20 °C, com algumas tolerâncias, dependente do tipo de experimento ou de medição que se quer realizar. As variações de temperatura (dentro da banda de tolerância) devem ser suaves. Por exemplo, no laboratório de metrologia dimensional, a variação de temperatura deve ser limitada à 2 °C/h (num intervalo de tolerância de 4 °C).

Umidade

Ver artigo principal: Umidade

Normalmente, convém que seja fraca visto que ela acelera a oxidação dos instrumentos metálicos. No entanto, considera-se que a umidade do laboratório não deva ser superior a 50% quando a finalidade é evitar a oxidação de certos aparelhos. Para laboratórios cujo foco é a realização de culturas biológicas, o ideal é que a umidade do ar esteja acima 20% até 70%.

Pressão

Ver artigo principal: Pressão

Nos laboratórios industriais e "salas limpas", a fim de evitar a entrada de ar e impurezas durante a abertura das portas de acesso, a pressão deve ser mantida ligeiramente superior à pressão atmosférica. No caso de laboratórios que apresentam riscos biológicos (manipulação de agentes infecciosos), a situação deve ser oposta, porque o ar, que pode ser contaminado, não possa sair do laboratório; como exemplos onde a pressão do ambiente deve ser ligeiramente abaixo da pressão atmosférica tem-se também os laboratórios que lidam com vapores de materiais radioativos - e a cúpula que encerra os reatores nucleares.

Rede elétrica

As variações de tensão na rede devem ser evitadas para medições elétricas. Estas variações de tensão podem influenciar os resultados das medições.

Pó

Deve ser controlada. Nos laboratórios de interferometria, por exemplo, a presença de poeira altera o comportamento da luz que atravessa o ar. Em laboratórios de física do estado sólido, onde é requisito intrínseco a alta pureza dos materiais, o ar deve mostrar-se completamente ausente de partículas de poeira. Tem-se em tais casos as famosas "salas limpas", onde a entrada só pode ser feita com toucas, pantufas e vestimenta adequada.

Vibrações e ruídos

Ver artigos principais: Vibração e Ruído

O barulho e as vibrações podem influenciar o resultado das medidas realizadas por técnicas mecânicas. É o caso de medidas feitas com os instrumentos que medem as coordenadas, por exemplo.

Como caso específico tem-se que nos laboratórios de interferometria ótica utilizam massivas mesas de granito - de algumas toneladas - sobre as quais se montam os dispositivos. Em casos específicos, como na Experiência de Michelson-Morley, costuma-se até mesmo usar blocos massivos de pedra flutuando em mercúrio a fim de evitarem-se interferências vibracionais. Técnicas como a microscopia de força atômica exigem aparelhos e estruturas que mostrem-se imunes a ruídos mecânicos.

Segurança

Para a utilização dos laboratórios é necessário uma série de normas e regras de segurança que devem ser cumpridas:

1. Conhecer as saídas de emergência.
2. Formação sobre a utilização de extintores de incêndio e primeiros-socorros.
3. Usar material de proteção, tais como óculos, bata (de manga comprida e até ao joelhos), luvas e máscara.
4. Efectuar o trabalho na posição vertical e no caso de cabelos compridos atá-los ou usar touca.
5. Nunca fumar, comer ou beber em laboratório.
6. Rotular com sua informação todos os frascos com substâncias.
7. Conhecer as propriedades físicas e químicas das substâncias.
8. Não deixar o material desarrumado nem os frascos com substâncias abertos.
9. Nunca deixar substâncias inflamáveis perto de uma chama.
10. Não aquecer um recipiente fechado.
11. Não cheirar, tocar nem provar uma substância.
12. No caso do manuseamento de Ácidos e Bases, se alguma destas cair na pele devemos proceder o seguinte:

No caso de Base, lavar com vinagre ou outro ácido. No caso de Ácido lavar com uma base.

História

Brasil

No Brasil, os primeiros laboratórios começaram com a transferência da corte portuguesa. Os primeiros laboratórios existentes no Rio de Janeiro foram o Laboratório do Conde da Barca (1808-?), o Laboratório Químico-Prático do Rio de Janeiro (1812-1819) e o Laboratório Químico do Museu Nacional (1824- 1931).