Construção de um fotômetro de baixo custo com fins didáticos para a utilização no componente curricular de Análises Físico-químicas de Águas e Efluentes de uma ETEC

Abstract

Esta pesquisa apresenta uma proposta para a construção de um fotômetro de baixo custo a ser utilizado em análises de águas. O desenvolvimento do fotômetro e sua aplicação em medidas analíticas ajudaram na compreensão de princípios e conceitos fundamentais para a formação de alunos matriculados em uma escola de nível médio técnico. O projeto envolveu aulas práticas com: Uso de princípios de eletroeletrônica; construção de equipamento; avaliação da capacidade de medida de sinal; e comparação de sinais analíticos medidos entre o equipamento “home made” e equipamento comercial. Posteriormente, o equipamento foi utilizado para medir analitos que, usualmente, caracterizam a potabilidade de águas de consumo humano. Tal proposta foi abrangente, já que diferentes conceitos puderam ser discutidos nas várias etapas do processo que envolveram o desenvolvimento do projeto. Conceitos de luz, luz monocromática, reações químicas com formação de corante, cálculos químicos e medidas relativas foram explorados durante o processo. Ao final da etapa de construção e experimentação, a maioria dos alunos mostraram-se aptos, não só para fazer uso de instrumentos de baixo custo, mas também para entender o funcionamento do fotômetro. Eles melhoraram seu entendimento referente a procedimentos analíticos que envolvem a medição da concentração de corantes e sua utilização como medida de parâmetros analíticos para garantir a qualidade da água potável. Junto a isso, realizou-se uma pesquisa através de observações sistêmicas e participantes, com o intuito de verificar o uso do equipamento em situações de ensino aprendizagem.

This research presents a proposal for the construction of a low-cost photometer to be used in water analysis. The development of the photometer and its application in analytical measures helped to understand fundamental principles and concepts for students enrolled in a technical high school. The project involved practical classes with: The use of electro-electronic principles; construction of equipment; evaluation of signal measurement capacity; and comparison of analytical signals measured between the “home made” equipment and commercial equipment. Subsequently, the equipment was used to measure analytes that currently characterize the drinkability of the water for human consumption. This proposal was comprehensive, since different concepts were able to be discussed at various stages of the process involving the development of the project. Concepts of light, monochromatic light, chemical reactions with dye training, chemical calculations and applied measures were explored during the process. At the end of the construction and experimentation stage, most students were able not only to make use of low-cost instruments, but also to understand how the photometer works. They improved their understanding of the analytical procedures that involve the measurement of dye concentration and its use as a measure of analytical parameters to ensure the quality of drinking water. In addition, research was carried out through systemic observations and participants, in order to verify the use of the equipment in teaching-learning situations.