Introdução Calibração do Termometro com uso Tubo de Thiele

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bunsen queimando parado embaixo do cotovelo, sempre alternando o movimento da direita para a esquerda. Quando a temperatura subiu, parou-se de aquecer até se estabilizar 100°C. Neste momento foi necessário visualizar o capilar, que começou a sair bolhas, quando a última bolha saiu do capilar, anotou-se a temperatura marcada no termômetro, pois esta será de suma importância para vermos o quão calibrado o termômetro estava. O próximo passo a ser seguido foi da retirada do termômetro da pinça que o prendia, secou-se com um papel toalha e retirou-se o capilar preso nele e foi colocado o termômetro em um recipiente contendo água e gelo a 0°C. E então, foi verificado a temperatura até se estabilizar em 0°C.

Para a organização das vidrarias e reagentes usados, fora descartado a água usada e secou-se o tubo de ensaio que entrou em contato com a glicerina. A glicerina não foi descartada, ela voltou ao recipiente de origem, e por fim, o tubo de Thiele que não fora lavado, pois lava-se com Etanol, deixando-o assim, em cima da bancada para o responsável fazer a devida lavagem.

4. REVISÃO DA LITERATURA

Toda substância em seu estado puro, apresenta propriedades consideradas constantes, sendo estas propriedades físicas, químicas e físico-químicas. No caso deste experimento, a análise será feita no ponto de ebulição e de fusão da água. Esses pontos, são temperaturas, que podem ser definidas como a medida da energia cinética associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que compõem o sistema dado.

Pode-se identificar o ponto de fusão como sendo “a temperatura na qual o sólido começa a se tornar líquido sob a pressão de uma atmosfera” (VOGEL, 1981, p 23).

Para conceituar ponto de ebulição, pode-se considerar a temperatura ao qual há uma mudança de estado líquido para gasoso, esta propriedade é influenciada pela pressão atmosférica do ambiente ao qual se faz a troca.

Para obtenção do ponto de fusão e ebulição de uma substância pode-se utilizar do método do capilar ligado ao tubo Thiele. Esse tubo é imerso em um banho líquido, sendo muito utilizado óleos, como silicones e glicerina, devido à sua resistência ao calor, estabilidade, também não sendo inflamáveis e corrosivos.

O ponto de fusão é um dado muito importante para a determinação da pureza de uma substância. Se a substância é pura, seu ponto de fusão é bem definido, se a substância for impura, existirá uma faixa de pontos de fusão.

Portanto, a determinação correta e exata da medida de temperatura é necessária em diversos processos, para determinar pureza e outras propriedades físicas e químicas. Caso o aferidor não estiver calibrado, seus resultados não poderão ser confiáveis, e o método do tubo de Thiele desempenha um bom papel para averiguar a calibragem do termômetro utilizado.

O tubo de Thiele foi inventado pelo químico alemão Johannes Thiele, a forma de seu tubo e aquecimento feito no cotovelo do tubo permite a formação de correntes de convecção no tubo ao qual está inserido a água e a glicerina. Isso faz com que a temperatura se mantenha constante em todo o fluido, sendo aumentada vagarosamente, com um fluxo constante de bolhas que saem do fluido, cessa-se então o aquecimento e observa-se a temperatura até o final do fluxo de bolhas.

Esse método por ser experimental e se basear na visão do analista pode existir erros na aferição e desvio padrão, sendo ele conceituado como:

Consiste num outro critério de medida da precisão, é um índice que tem como objetivo indicar como se agrupam os valores individuais em torno do valor médio, permitindo avaliar sua dispersão e indicando a distância média dos valores individuais ao médio. (RANGEL, Renato N.)

A calibração pode ser visto como o processo que compara medidas, a fim de aferir a precisão do equipamento, produzindo um limite padrão que o equipamento pode variar. Nesse caso, o calibrador utilizado foi o tubo Thiele, no qual as medidas podem ser estudadas e calculadas seu desvio padrão e erros comuns ao experimento.

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Após determinar a temperatura de Ebulição e Fusão do termômetro, pode-se concluir através da tabela abaixo, que o termômetro não está perfeitamente calibrado.

Tabela 2: Termômetros 1 e 2 e suas temperaturas no ponto de fusão e de ebulição.

Fonte: Dos autores, 2017

Onde que : Termômetro 1 é o termômetro 100% calibrado. E o termômetro 2 é o Termômetro testado neste experimento.

Quando se trata de calibração de termômetro em geral, refere-se a um processo que ajusta a saída e indica a um instrumento de medição os resultados estabelecidos a partir da aplicação de uma norma e seus valores. Sendo assim, busca-se uma precisão especificada e que faz toda a diferença.

Ou seja, através de uma equação chamado Interpolação, pode-se encontrar a temperatura correta nesse termômetro se fosse comparado a um termômetro 100% calibrado.

Tabela 3: Termômetros 1 e 2, e suas determinadas temperaturas em: seus pontos de fusão, em seu estado líquido e em seu ponto de ebulição.

Fonte: Dos autores, 2017.

Onde que : Termômetro 1 é o termômetro 100% calibrado. E o termômetro 2 é o Termômetro testado neste experimento.

Equação 1 da Interpolação:

X – Tf1 = Teb1 - Tf1

Tliq1 - Tf2 Teb2 - Tf2

Onde que: T1fus = Termômetro 1 – Fusão, T2fus = Termômetro 2 – Fusão, Tliq1 = Termômetro 1 – Líquido, T1eb = Termômetro 1 – Ebulição, T2eb = Termômetro 2 – Fusão e X = Termômetro 2 – Líquido.

Resolvendo