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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Contextualização da química ambiental no ensino médio a partir da construção de um titulador automático controlado por arduino para análises da acidez em água de Parintins-AM
???metadata.dc.creator???: Castro, Francisco Braga de 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Santana, Genilson Pereira
???metadata.dc.contributor.referee1???: Monteiro, Ercila Pinto
???metadata.dc.contributor.referee2???: Eleutério, Célia Maria Serrão
???metadata.dc.description.resumo???: Na química quantitativa os métodos volumétricos são muito utilizados na caracterização e determinação da concentração de um analito. A técnica de titulação volumétrica baseia-se na reação completa de um volume conhecido de uma amostra com um volume determinado de um reagente de natureza e concentração conhecidas, denominada de solução-padrão, sendo definida como titulante e a solução cuja concentração se pretende determinar designa-se por titulado. A titulação volumétrica é um método bastante utilizado pelos químicos para a determinação e caracterização de amostras desde muito tempo. Dentre os métodos volumétricos destaca-se a titulação ácido-base, o foco deste trabalho. Entretanto, o processo de determinação de ácido-base vem gerando problemas no manuseio, como por exemplo o ponto de viragem fora do tempo determinado e o uso de indicadores tóxicos. Assim, o titulador automático é uma alternativa de análises mais precisas e confiáveis, esse instrumento analítico é baseado no movimento do pistão com um motor síncrono – bomba peristáltica – com auxílio de uma placa de Arduino UNO e a programação IDE, um software responsável pela comunicação do programa de computador. Neste contexto, o trabalho tem como objetivo desenvolver um titulador automático com o auxílio de uma placa de Arduino UNO para determinação da acidez de água de diferentes localidades de Parintins propondo avaliar a qualidade e precisão do uso de software para a substituição dos trabalhos manuais no laboratório com a validação do método com a titulação potenciométrica e sua aplicação de ensino experimental de Química Ambiental para alunos de Ensino Médio. Neste trabalho foi demonstrado que o titulador automático além de ser de fácil aquisição/construção e de baixo custo, este consegue executar os comandos e realizar as análises mais precisas quando comparado ao titulador tradicional. As padronizações realizadas com o titulador automático foram comparadas com a titulação clássica, e este não apresentou diferenças significativas com aplicação do teste t próximo de 95% de confiança. Além disso, este protótipo pode ser desenvolvido e aplicado no contexto do âmbito escolar para uma aprendizagem mais significativa do aluno, possibilitando o estudo com as medidas de pH como atividade didática. A experimentação no ensino de química é considerada uma alternativa de abordagem complementar. De acordo com as revisões da literatura sobre o tema existem diversas perspectivas e empecilhos com o ensino experimental. E mesmo com os desafios da inserção da aula experimental no âmbito escolar, é importante que os educadores superem essa barreira. Pois a experimentação no ensino de química é capaz de fortalecer o processo de aprendizagem do aluno. E como perspectivas deste trabalho, um maior estudo com a titulação automática é necessário para o aprofundamento acerca das possibilidades da utilização deste protótipo, assim também como o desenvolvimento de outros projetos de química envolvendo o Arduino como uma nova alternativa na construção de projetos.
Abstract: In quantitative chemistry, volumetric methods are widely used to characterize and determine the concentration of an analyte. The volumetric titration technique is based on the complete reaction of a known volume of a sample with a determined volume of a reagent of known nature and concentration, called standard solution, being defined as titrant and the solution whose concentration is to be determined designates himself by title. Volumetric titration is a method widely used by chemists for the determination and characterization of samples for a long time. Among the volumetric methods, the acid-base titration stands out, the focus of this work. However, the acid-base determination process has been generating handling problems, such as the turning point outside the determined time and the use of toxic indicators. Thus, the automatic titrator is an alternative for more accurate and reliable analysis, this analytical instrument is based on the movement of the piston with a synchronous motor - peristaltic pump - with the aid of an Arduino UNO board and IDE programming, a software responsible for communication of the computer program. In this context, the objective of this work is to develop an automatic titrator with the aid of an Arduino UNO board to determine the acidity of water in different locations in Parintins, proposing to evaluate the quality and accuracy of the use of software to replace manual work in the laboratory. with the validation of the method with potentiometric titration and its application in experimental teaching of Environmental Chemistry for high school students. In this work, it was demonstrated that the automatic titrator, in addition to being easy to acquire/build and low cost, can execute the commands and perform more accurate analyzes when compared to the traditional titrator. The standardizations performed with the automatic titrator were compared with the classic titration, and this did not present significant differences with the application of the t test close to 95% confidence. In addition, this prototype can be developed and applied in the context of the school environment for a more meaningful student learning, enabling the study with pH measurements as a didactic activity. Experimentation in teaching chemistry is considered an alternative approach to teaching chemistry. According to the literature reviews on the subject, there are several perspectives and obstacles to experimental teaching. And even with the challenges of inserting the experimental class in the school environment, it is important for educators to overcome this barrier. Because experimentation in teaching chemistry is capable of strengthening the student's learning process. And as perspectives of this work, a larger study with the automatic titration is necessary for the deepening about the possibilities of the use of this prototype, as well as the development of other chemistry projects involving the Arduino as a new alternative in the construction of projects.
Keywords: Química - Estudo e ensino
Arduino (Controlador programável)
Controladores programáveis
Água - Análise
???metadata.dc.subject.cnpq???: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
???metadata.dc.subject.user???: Titulador automático
Arduino UNO
Ensino médio
Química ambiental
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Exatas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Química
Citation: CASTRO, Francisco Braga de. Contextualização da química ambiental no ensino médio a partir da construção de um titulador automático controlado por arduino para análises da acidez em água de Parintins-AM. 2023. 80 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2023.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9821
Issue Date: 15-Sep-2023
Appears in Collections:Mestrado em Química

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