Aplicação de um turbidímetro de baixo custo para ser utilizado como ferramenta didática para o ensino técnico de química

Abstract

As vivências obtidas com as aulas experimentais no laboratório permitem aos alunos assimilar os conceitos teóricos aprendidos em sala de aula com maior eficiência. Na formação de técnicos em química, essas experiências no laboratório são ainda mais indispensáveis pois estão se formando profissionais que depois irão vivenciar esses aprendizados no trabalho. Os estudantes de cursos de química devem ser habilitados para a condução de análises físico-químicas por métodos clássicos e instrumentais, conhecendo devidamente as limitações e potencialidades das técnicas de análise. As aulas experimentais desempenham um papel importante nesse sentido, pois permitem que o aluno participe ativamente no processo de aprendizagem. Dentre as técnicas que os futuros profissionais devem dominar, aborda-se neste estudo a medida da turbidez da água, que é utilizada para avaliar a qualidade de características físicas da água, entre outras finalidades. Entretanto, devido a custos relativamente elevados, muitas instituições de ensino carecem de equipamentos denominados turbidímetros e/ou nefelômetros para que os seus estudantes possam vivenciar essas técnicas experimentalmente. Diante disso, uma alternativa para contornar esse problema, trata-se de propor a criação de um turbidímetro de baixo custo e de um protocolo de aula experimental, para que possam ser utilizados em aulas experimentais de química analítica instrumental visando a formação de químicos em níveis técnico e superior, sobretudo nas instituições que careçam deste equipamento. Com isso, este trabalho avaliou a exatidão de um nefelômetro desenvolvido a baixo custo para a medida de turbidez da água e, a partir disso, avaliou-se o emprego deste instrumento em uma proposta de aula teórico-prática visando o ensino da turbidimetria. Os resultados obtidos indicam que os estudantes submetidos ao experimento proposto de teoria e prática no instrumento de baixo custo obtiveram melhor evolução de em suas respostas de pré para pós-testes, quando comparados à turma controle. Isso corrobora com a hipótese de que a experimentação é fundamental para a compreensão real de conceitos aparentemente abstratos da química.

The experiences obteined through experimental laboratory classes allow students to assimilate theoretical concepts learned in the classroom more effectively. In the training of chemical technicians, these laboratory experiences are even more indispensable because they are shaping professionals who will later apply these learnings in their work. Students in chemistry courses should be equipped to conduct physicochemical analyses using both classical and instrumental methods, understanding the limitations and potentials of analysis techniques. Experimental classes play an important role in this regard, enabling students to actively participate in the learning process. Among the techniques that future professionals should master, this study focuses on the measurement of water turbidity, which is used to assess the quality of physical characteristics of water, among other purposes. However, due to relatively high costs, many educational institutions lack equipment called turbidimeters and/or nephelometers, preventing their students from experiencing these techniques experimentally. In light of this, an alternative to overcome this problem is to propose the creation of a low-cost turbidimeter and an experimental class protocol, to be used in instrumental analytical chemistry experimental classes aimed at training chemists at both technical and higher education levels, especially in institutions lacking this equipment. Therefore, this study evaluated the accuracy of a low-cost nephelometer for measuring water turbidity and, based on this, assessed the use of this instrument in a proposed theoretical-practical class aimed at teaching turbidimetry. The results indicate that students subjected to the proposed theory and practice experiment using the low-cost instrument showed better improvement in their pre to post-test responses compared to the control group. This supports the hypothesis that experimentation is essential for the real understanding of seemingly abstract concepts in chemistry.