Conheça a função da Mufla na Pesquisa
O cerrado consome menos água e é mais resistente ao calor e a aridez. Estudos da equipe da bióloga Alessandra Fidelis, da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro, realizando experimentos com diversas sementes do Cerrado.
Ao contrário do que seria esperado, não foram encontradas evidências de que a exposição à fumaça e altas temperaturas favoreça a quebra da dormência e a germinação das sementes do Cerrado.
Ao mesmo tempo, o estudo comprovou que a maioria das sementes resiste às altas temperaturas, ou seja, resiste à passagem do fogo.“A ideia era verificar se as sementes com tegumento (casca) impermeável poderiam ter a sua dormência quebrada com a passagem do fogo, ou seja, se o calor poderia romper a casca para deixar a água entrar e a semente germinar.
E também verificar se as sementes com tegumento permeável seriam estimuladas a germinar pela fumaça”, diz Fidelis.
A mufla é um equipamento essencial em diversos laboratórios de pesquisa, principalmente nas áreas de química, biologia e engenharia de materiais. Sua função principal é realizar tratamentos térmicos, como calcinação, fusão, sinterização e incineração de amostras, em temperaturas extremamente elevadas, que podem ultrapassar 1.000°C.
Aqui estão as principais funções da mufla na pesquisa:
- Calcinação de amostras: No processo de calcinação, a mufla é usada para decompor substâncias, remover componentes voláteis e alterar a estrutura de materiais. Esse processo é comum em análises de pureza de minerais e em estudos de catálise.
- Incineração de materiais: Em análises de composição de resíduos sólidos, a mufla é utilizada para incinerar amostras, reduzindo-as a cinzas. Isso permite a determinação de componentes não combustíveis, como metais e minerais.
- Sinterização de materiais: A sinterização é o processo de aquecimento de pós metálicos ou cerâmicos abaixo de seu ponto de fusão para compactar e solidificar o material. A mufla é essencial para a pesquisa em materiais avançados, como cerâmicas técnicas e ligas metálicas.
- Fusão de amostras: A mufla também é usada para fundir amostras em análises que exigem a homogeneização de substâncias. Esse processo é comum em pesquisas sobre materiais vítreos e em ensaios geológicos.
Além disso, a mufla possui controle preciso de temperatura, garantindo a repetibilidade e precisão nos experimentos. O uso desse equipamento é fundamental para garantir que os tratamentos térmicos sejam realizados de forma segura e controlada, possibilitando avanços em diversas áreas de pesquisa científica.
Essa versatilidade faz da mufla um equipamento indispensável para quem realiza estudos que envolvem a modificação estrutural de materiais sob altas temperaturas.
Apoio da Fapesp a Pesquisa é fundamental
A pesquisa, que teve apoio da FAPESP, teve resultados publicados em artigo que foi destaque de capa da edição de março da revista Biotrópica.
Todos os experimentos foram realizados em laboratório, sob condições controladas. Foi empregada a mesma sequência de experimentos dos estudos feitos com as sementes de espécies da vegetação mediterrânea.
Como a Mufla é Importante ?
Para simular o calor da queimada exercido sobre as sementes, foi utilizada uma mufla, estufa especial para altas temperaturas. Em seu interior, as sementes foram expostas a temperaturas de 60°C, 100°C, 150°C e 200°C, por períodos de 1, 3 e 5 minutos. “O fogo no campo atinge temperaturas muito elevadas, de até 400-600°C, mas por apenas alguns segundos.
Caso tais temperaturas durassem mais tempo, as sementes não germinariam, pois haveria morte do embrião”, diz Fidelis. “Geralmente, temperaturas entre 100°C e 200°C permanecem por mais tempo. É a exposição a estas temperaturas que tem o potencial de estimular a germinação das sementes.”
Esses resultados sugerem que, pelo menos quanto às espécies estudadas, a exposição ao fogo não propicia a aceleração da germinação. A constatação mais importante do trabalho foi verificar que, apesar de as seis espécies não terem sido estimuladas pela fumaça e pelas altas temperaturas, a maioria delas resistiu à exposição acima de 100ºC. Esse resultado mostra que grande parte das sementes dessas espécies resiste à passagem do fogo no Cerrado.
A mufla tem grande importância sobre diversos estudos na área farmacêutica e pesquisas , entre eles a determinação de resíduo por incineração
Vamos a um exemplo de como se utiliza uma Mufla:
Exemplo: Calcinação de Amostra de Minério
Objetivo:
Decompor o minério para remover impurezas voláteis e obter o óxido metálico puro.
Materiais e Equipamentos Necessários:
- Mufla com capacidade adequada para a amostra
- Suporte e grelha para posicionar o cadinho dentro da mufla
- Cadinho de porcelana ou alumínio
- Amostra de minério previamente pesada
- Termômetro ou controlador de temperatura integrado na mufla
- Pinça e luvas térmicas
- Equipamentos de segurança (óculos de proteção, avental, luvas)
Procedimento:
- Preparação da Amostra:
- Pesagem: Meça uma quantidade precisa da amostra de minério utilizando uma balança analítica. Anote a massa inicial.
- Preparação do Cadinho: Coloque a amostra no cadinho, distribuindo-a uniformemente para garantir uma calcinação homogênea.
- Configuração da Mufla:
- Posicionamento: Coloque a grelha no suporte dentro da mufla. A grelha deve estar posicionada a uma altura que permita boa circulação de ar e distribuição de calor.
- Inserção do Cadinho: Com a ajuda da pinça, coloque cuidadosamente o cadinho contendo a amostra sobre a grelha.
- Fechamento: Feche a porta da mufla, certificando-se de que está bem vedada para evitar a perda de calor e a entrada de ar externo.
- Aquecimento:
- Programação da Temperatura: Defina a temperatura desejada no controlador da mufla. Para a calcinação de minérios, geralmente utiliza-se uma temperatura entre 500°C a 1000°C, dependendo do tipo de minério e do objetivo da análise.
- Tempo de Exposição: Determine o tempo de aquecimento necessário. Por exemplo, pode-se manter a temperatura por 2 a 4 horas para assegurar a decomposição completa das impurezas.
- Processo de Calcinação:
- Aquecimento Gradual: Aumente a temperatura gradualmente para evitar choques térmicos que possam danificar o cadinho ou a mufla.
- Monitoramento: Acompanhe o progresso da calcinação observando o termômetro e, se possível, utilizando instrumentos de monitoramento de temperatura.
- Resfriamento:
- Desligamento: Após o tempo de calcinação, desligue a mufla e deixe-a esfriar naturalmente até atingir uma temperatura segura para manuseio.
- Retirada da Amostra: Com cuidado, utilize a pinça e as luvas térmicas para remover o cadinho da mufla.
- Análise Pós-Calcinação:
- Pesagem Final: Após resfriar, pese novamente a amostra para determinar a perda de massa, que indica a quantidade de componentes voláteis removidos.
- Caracterização: Analise o óxido metálico obtido por métodos adequados, como espectroscopia ou difração de raios X, conforme a necessidade da pesquisa.
Precauções de Segurança:
- Proteção Pessoal: Sempre utilize equipamentos de proteção individual (EPI), como luvas térmicas, óculos de segurança e avental.
- Manuseio da Mufla: Evite abrir a mufla durante o aquecimento para prevenir acidentes com altas temperaturas.
- Ventilação Adequada: Realize o processo em uma área bem ventilada para evitar a inalação de gases ou vapores liberados durante a calcinação.
- Inspeção do Equipamento: Verifique regularmente o estado da mufla, especialmente a integridade das portas e vedantes, para garantir seu funcionamento seguro.
Considerações Finais:
A utilização correta da mufla no processo de calcinação permite obter amostras purificadas e prontas para análises mais detalhadas. Seguir rigorosamente os procedimentos e as medidas de segurança garante a precisão dos resultados e a integridade dos operadores e do equipamento.
Este exemplo ilustra como a mufla é fundamental em procedimentos laboratoriais que envolvem altas temperaturas, facilitando a preparação e o tratamento de amostras para diversas aplicações científicas e industriais.
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Fonte:http://agencia.fapesp.br/estudo-testa-resistencia-da-vegetacao-do-cerrado-as-queimadas/23032/
http://www.sbfgnosia.org.br/Ensino/cinzas.html
