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James Webb – O telescópio espacial que substituirá o Hubble

James Webb – O telescópio espacial que substituirá o Hubble

ilustração do telescópio espacial James Webb

ilustração do telescópio espacial James Webb

O Telescópio Espacial Hubble passou 17 anos tirando fotos de todo os cantos jamais vistos do universo e deve ser substituído por um outro projeto inicialmente denominado de Next Generation Space Telescope NGST, posteriormente chamado de Telescópio Espacial James Webb, (James Webb Space Telescope – JWST) com a previsão de lançamento para outubro de 2018.

O Telescópio Espacial James Webb é um projeto de missão não tripulada norte-americana da Administração Nacional da Aeronáutica e do Espaço (NASA), com a finalidade de colocar no espaço um observatório para captar a radiação infravermelha. Como o Hubble, o James Webb observará o universo a partir do espaço, por isso, estará um passo à frente dos telescópios na Terra. Isso porque, na hora de captar a luz dos corpos celestes e formar imagens de cada um, esse telescópio não terá como obstáculo a atmosfera (camada de gases que envolve o nosso planeta e que interfere na concepção das fotos dos astros).

Como o Telescópio Espacial Hubble lançado pela NASA, o James Webb terá a missão de aprofundar o conhecimento sobre processos do nascimento de uma estrela, a evolução das galáxias e a formação das primeiras estruturas no Universo. Porém, o novo telescópio também conta com novos objetivos e equipamentos.

comparação dos espelhos primários dos Telescópios

comparação dos espelhos primários dos Telescópios

Enquanto o Hubble tem cerca de 13 metros de comprimento, quatro metros de largura e um espelho coletor de luz com quase 2,4m de diâmetro, o Telescópio Espacial James Webb – JWST, tem 22 metros de comprimento por 12 metros de largura e um espelho coletor com mais de 6,5m de diâmetro, permitindo-lhe cobrir uma área 15 vezes maior que seu antecessor e coletar 7 vezes mais luz.

Ao invés de usar o vidro convencional, a principal superfície refletora do James Webb emprega berílio em sua composição, um metal extremamente forte e leve, capaz de corroer a pele humana ao entrar em contato. Ele é revestido por uma camada de ouro extremamente fina, responsável por aprimorar a reflexão de raios infravermelhos, para completar, diversos espelhos menores (18 segmentos individuais de espelhos) vão ser utilizados para direcionar a luz ao espelho central do aparelho.

ilustração das distâncias dos telescópios

ilustração das distâncias dos telescópios

 

O Telescópio Espacial James Webb estará mais distante de nós, enquanto o Hubble está a 589km em órbita ao redor do planeta, o James Webb ficará a um milhão e meio de quilômetros de distância, acompanhando a Terra em seu movimento ao redor do Sol, mas sem girar em torno do nosso planeta. Além disso, mesmo a 1,5 milhão de quilômetros da Terra, o telescópio poderia ser reparado por robôs ou mesmo astronautas.

Para que o Telescópio Espacial James Webb consiga sobreviver às baixas temperaturas do espaço, foi necessário o desenvolvimento de um metal que não existia na natureza, o “unobtanium”, material que apresenta resistência suficiente para permanecer intacto em condições extremas, incluindo o estresse pelo qual o aparelho passará em seu lançamento.

O James Webb – JWST vai contar com um escudo solar capaz de filtrar raios infravermelhos indesejados provenientes da Terra, da Lua e do Sol, responsável por bloquear a radiação produzida por instrumentos do próprio satélite. Como o material usado no dispositivo seria suficiente para preencher a área ocupada por cinco quadras de tênis, foi preciso que a NASA criasse um modelo com 30% do tamanho do satélite para testar a tecnologia em uma câmera criogênica.

O novo telescópio priorizará suas atenções para as luzes infravermelhas, ao contrário do Hubble, que está voltado para as luzes ultravioletas e as visíveis ao olho humano. Um telescópio captando luz infravermelha é importante porque somente assim poderemos identificar o que está escondido atrás ou dentro de nuvens de poeira cósmicas, como estrelas e planetas que acabaram de se formar. A luz infravermelha emitida por esses astros é a única que consegue atravessar essas nuvens. Além disso, objetos frios, como planetas, emitem infravermelho e para enxergar objetos distantes no Universo, também é preciso utilizar essa forma de luz, pois esses corpos celestes ficam “avermelhados” devido à expansão do Universo.

Com potente visão e posicionamento privilegiado, o Telescópio Espacial James Webb superará o Spitzer, atual telescópio espacial de infravermelho, em alcance e definição das imagens, tornando-se um instrumento de observação de grande utilidade para os cientistas. Esta é a aposta mais arriscada da NASA com o uso de novas tecnologias que ainda não foram testadas exaustivamente, muitos projetos estão sendo construídos ao redor deste projeto com mais de 100 companhias espalhadas por todo o mundo colaborando com a NASA, com a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Canadense na criação do telescópio cujos custos já ultrapassaram a casa dos 5 bilhões de dólares.

fontes:
Wikipédia;
hubblesite.org/;
www.esa.int/ESA;
www.asc-csa.gc.ca/eng/;
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Telescópio Espacial Hubble 25 anos

Telescópio Espacial Hubble 25 anos

Hubble 25 anos

Hubble 25 anos

 

Nomes Alternativos: HST, Space Telescope;
Tipo de Telescópio: Refletor Ritchey-Chretien;
Lançamento: 24 de abril de 1990;
Veículo de Lançamento: Discovery – STS-31;
Desativação do telescópio: depois de 2020;
N° NSSDC: 1990-037B;
Massa: 11.110kg;

Informações do telescópio

Localização atual: Órbita terrestre;
Comprimento de onda: Luz visível, raios gama, raios-X, infravermelho;
Altitude: 589km;
Diâmetro: 2.4m;

Instrumentos

Telescópio Espacial Hubble é um satélite astronômico artificial não tripulado que transporta um grande telescópio para a luz visível e infravermelha. Foi lançado pela agência espacial americana a NASA, em 24 de abril de 1990, a bordo do ônibus espacial Discovery, missão STS-31. O telescópio recebeu várias visitas para a manutenção e para a substituição de equipamentos obsoletos ou inoperantes.

O telescópio é a primeira missão da NASA dos Grandes Observatórios Espaciais de uma família de quatro observatórios orbitais, cada um observando o Universo em um comprimento diferente de onda, como a luz visível, raios gama, raios-X e o infravermelho. Pela primeira vez se tornou possível ver mais longe do que as estrelas de nossa galáxia e estudar estruturas do Universo desconhecidas ou pouco observadas. O Hubble, deu à civilização humana uma nova visão do universo e proporcionou um salto como o dado pela luneta de Galileu Galilei no século XVII.

Imaginado nos anos 40, projetado e construído nos anos 70 e 80 e em funcionamento desde 1990, o Telescópio Espacial Hubble foi batizado em homenagem a Edwin Powell Hubble, que revolucionou a Astronomia ao constatar que o Universo estava se expandindo.

Concepção e objetivos

A história do Telescópio Espacial Hubble começa em 1923, quando Hermann Oberth publicou “Die Rakete zu den Planetenräumen”, onde mencionou como um telescópio poderia ser lançado em órbita da Terra por um foguete.

Em 1946 o astrônomo Lyman Spitzer escreveu o artigo “Astronomical advantages of an extraterrestrial observatory”, onde discutiu as duas principais vantagens que um observatório no espaço teria a mais do que os telescópios terrestres:
1) A resolução óptica: distância mínima de separação entre objetos na qual eles permaneçam claramente distintos estaria limitada apenas pela difração, sem os efeitos da turbulência da atmosfera que provocam o fenômeno Seeing que é o fenômeno observado nos detectores usados em telescópios ópticos em que a imagem de uma estrela é alargada. Os telescópios terrestres estão limitados a resoluções de 0,5-1,0 segundos de arco (arcsec).
2) A possibilidade de observar luz infravermelha e ultravioleta, que são fortemente absorvidas pela atmosfera. No mesmo ano, foram obtidos os primeiros espectros ultravioleta do Sol.

Cronologia

De 1962 a 1974 foram anos de luta e preocupação, com as dificuldades de financiamento e o ceticismo de alguns. No início do projeto em 1968 o tamanho do telescópio era com um espelho de 3m de diâmetro, conhecido provisoriamente como Grande Telescópio Orbital ou Grande Telescópio Espacial (LST), com lançamento em 1979.  Os planos enfatizavam a necessidade de missões tripuladas para a manutenção do telescópio, de forma a justificar um investimento tão caro ao longo de um tempo de vida extenso, e os projetos em redor da tecnologia reutilizável do Ônibus Espacial indicavam que seria possível em pouco tempo.

O Senado americano concorda com um orçamento na metade do que o Congresso recusara.

Telescópio Hubble especificações

Telescópio Hubble especificações

 

Dificuldades de financiamento reduziram a escala do projeto, o diâmetro do espelho passa de 3m para 2,4m no projeto final, que teve que se adaptar reduzindo custos e admitindo uma configuração mais compacta do hardware telescópico. Com o orçamento baixo veio a colaboração da Agência Espacial Europeia – ESA, que forneceu as células dos painéis solares e 15% dos custos, em troca da garantia de 15% do tempo de observação para astrónomos europeus.

Em 1978, o Congresso aprova um financiamento de 36 milhões de dólares. O desenho do LST iniciou-se de imediato, agendando o lançamento para 1983 e na década de 1980 o telescópio foi batizado em homenagem a Edwin Powel Hubble.

Construção, montagem e lançamento

A Marshall Space Flight Center ficou responsável pelo controle geral dos instrumentos científicos e controle terrestre durante a missão. O centro Marshall incumbiu a Perkin-Elmer, companhia do ramo da óptica, para conceber o mecanismo de montagem do telescópio (Optical Telescope Assembly – OTA) e os sensores de navegação (Fine Guidance Sensors) para o telescópio espacial. A Lockheed ficou responsável pela construção da nave espacial em que o telescópio ficaria alojado.

Hubble polimento do espelho

Hubble polimento do espelho

 

 

Em 1979, o Polimento do espelho primário do Hubble foi feito pela Perkin-Elmer Corporation, Danbury, Connecticut. No verão de 1985, a construção da nave já havia ultrapassado em 30% do orçamento e estava com três meses de atraso.

Sistema óptico

O Telescópio Espacial Hubble seria utilizado para observações na gama do ultravioleta ao infravermelho com uma resolução dez vezes superior aos telescópios antecessores, o espelho teria que ser polido com uma precisão de 10 nanômetros, cerca de 1/65 do comprimento de onda da luz vermelha.

A construção do espelho foi iniciada em 1979, utilizando vidro de expansão ultra reduzida. Para reduzir ao máximo o peso do espelho, ele foi acondicionado numa espécie de sanduíche de duas placas de cerca de uma polegada de altura e uma estrutura em forma de colmeia no meio. O polimento prolongou-se de 1979 até maio de 1981. O espelho foi concluído no fim de 1981, com o acréscimo de um revestimento refletivo em alumínio, com espessura de 75mm, e outro revestimento protetor de fluoreto de magnésio, de 25mm de espessura, o que permitia aumentar a reflexão da luz ultravioleta.

Lançamento

A NASA adia o lançamento do telescópio até abril de 1985. A Perkin-Elmer continuou a atrasar seu trabalho e a NASA foi forçada a reagendar o lançamento para 1 de março de 1986. A esta altura, o custo total do projeto tinha atingido 1,175 bilhões de dólares. Além disso, o software necessário para controlar o Hubble em terra não fica pronto em 1986 e só estaria acabado em 1990. Para completar o quadro de dificuldades, no mesmo ano aconteceu o acidente com a nave Challenger em 28 de janeiro de 1986, que decreta o esfriamento no programa espacial americano. O lançamento do telescópio foi reagendado para 1990. Em 24 de abril de 1990, a missão STS-31 do Discovery fez o lançamento do telescópio com sucesso em sua órbita prevista.

Lançamento do Hubble pela Discovery 1990

Lançamento do Hubble pela Discovery 1990

 

Desde a sua estimativa de custo inicial de cerca de 400 milhões de dólares, o telescópio chegou a custar mais de 2,5 bilhões de dólares para ser construído. Custos cumulativos do Hubble até hoje são estimados entre 4,5 e 6 bilhões de dólares, com uma contribuição financeira adicional da Europa de 593 milhões de euros, até a estimativa de 1999.

Falha no espelho

Dentro de poucas semanas após o lançamento do telescópio, pelas imagens que voltavam, ficou evidente que havia um sério problema com o sistema óptico. O telescópio falhou em obter um foco tão exato como esperado. Apesar de ter sido provavelmente o espelho mais precisamente construído de todos os tempos, com variações de apenas 10 nanômetros a partir da curva prevista, era plano em demasia nas bordas em cerca de 2.200 nanômetros (2,2 mícrones). Esta diferença foi catastrófica, produzindo uma anomalia esférica grave.

A NASA e o telescópio passaram a ser alvo de muitas piadas, e o projeto foi considerado um elefante branco. Durante os primeiros três anos da missão Hubble, mesmo antes das correções ópticas, o telescópio conseguiu realizar um grande número de observações produtivas. O erro foi bem caracterizado e era estável, permitindo aos astrônomos otimizar os resultados obtidos através de técnicas compensatórias sofisticadas de processamento de imagem.

Hubble conserto no espaço missão 2

Hubble conserto no espaço missão 2

 

Para se corrigir o problema da anomalia esférica foi estabelecido o sistema Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR), constituído por dois espelhos de compensação da falha. Várias missões do ônibus espacial foram lançadas para consertos, substituição de instrumentos e outros ajustes.

Os astronautas também realizaram substituições de outros componentes, incluindo todas as seis baterias de níquel-hidrogênio, e três mantas de isolamento térmico de proteção. As baterias nunca tinham sido substituídas e duraram mais de 13 anos além da sua vida prevista.

O Hubble foi liberado para o espaço em 19 de maio de 2009, depois de todos os reparos serem feitos com sucesso. Depois de testes e calibração, o Hubble retomou a operação de rotina em setembro de 2009.

O Hubble foi concebido para ser devolvido à Terra a bordo de um ônibus espacial. Mas não será possível. Os engenheiros da NASA desenvolveram o Soft Capture and Rendezvous System (SCRS) que permitirá o encontro, captura e descarte seguro do Hubble por uma missão tripulada ou robótica no futuro.

fontes: Wikipedia
Site da ESA dedicado ao Hubble (em inglês)
Space Telescope Science Institute (em inglês)
Site da NASA sobre o Hubble para o público (em inglês)
Arquivo de dados do Hubble (em inglês)
Vídeo por Dailymotion (em inglês)
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Regras básicas de segurança em laboratório

Regras básicas de segurança em laboratório

Para trabalhar em um laboratório, você precisa conhecer os riscos a que é exposto e como melhorar suas condições de segurança.

Regras básicas de segurança em laboratório e recomendações gerais para o desenvolvimento de um trabalho experimental seguro, estão principalmente relacionadas com a organização. Isso significa que o tempo dedicado à organização racional das atividades desenvolvidas no laboratório irá contribuir na prevenção de riscos químicos, biológicos e de acidentes com a manipulação de equipamentos e materiais serão minimizados quando se obedecem as regras básicas de segurança em laboratório.

Regras que devem ser respeitadas em todos os laboratórios:

Regras Básicas de Segurança 01

Use óculos ou máscaras protetoras

1. Use os óculos ou máscaras protetoras, sempre que estiver no laboratório. Evite usar lentes de contato no laboratório.

Regras Básicas de Segurança

Use sempre guarda-pó, luvas e sapatos fechados com sola de borracha

2. Use sempre guarda-pó com mangas compridas. Use luvas e sapatos fechados com sola de borracha.

Regras Básicas de Segurança

Aprenda a usar o extintor

3. Aprenda a usar o extintor antes que um acidente aconteça.

Regras Básicas de Segurança

não fume, não coma ou beba quando estiver no laboratório

4. Não fume, não coma ou beba quando estiver no laboratório.

Regras Básicas de Segurança

evite trabalhar sozinho e fora das horas convencionais de trabalhos

5. Evite trabalhar sozinho e fora das horas convencionais de trabalhos.

Regras Básicas de Segurança

não jogue material insolúvel nas pias, use frascos de resíduos apropriados

6. Não jogue material insolúvel nas pias (sílica, carvão ativo, vidro, etc). Use frascos de resíduos apropriados.

Regras Básicas de Segurança

em caso de acidente, mantenha a calma, desligue os aparelhos, inicie o combate ao fogo e se for o caso chame os bombeiros

7. Em caso de acidente, mantenha a calma, desligue os aparelhos próximos, agitador magnético, manta aquecedora, estufas, mufla, entre outros e inicie o combate ao fogo, isole os inflamáveis e se for o caso chame os bombeiros.

Regras Básicas de Segurança

use máscara de proteção contra gases em locais de acidentes

8. Não entre em locais de acidentes sem uma máscara de proteção contra gases.

Regras Básicas de Segurança

verifique se está tudo em ordem e desligue tudo ao sair

9. Verifique se está tudo em ordem e desligue tudo ao sair do laboratório.

Regras Básicas de Segurança

use a cabine de segurança com protetor acrílico

10. Trabalhando com reações perigosas, explosivas, tóxicas ou cuja periculosidade você não está habituado, use a cabine de segurança com protetor acrílico  tenha sempre um extintor por perto.

Regras Básicas de Segurança

coloque o lixo em recipientes adequados

11. Nunca jogue no lixo os resíduos de reações químicas. Coloque-os em recipientes adequados.

Regras Básicas de Segurança

procure um médico indicando o produto utilizado

12. Em caso de acidente (por contato ou ingestão de produtos químicos) procure um médico indicando o produto utilizado.

Regras Básicas de Segurança

se atingir os olhos, abra bem as pálpebras e lave em água corrente

13. Se atingir os olhos, abra bem as pálpebras e lave em água corrente.

Regras Básicas de Segurança

retire a roupa impregnada e lave a pele com bastante água

14. Atingindo outras partes do corpo, retire a roupa impregnada e lave a pele com bastante água.

De maneira geral, as medidas de segurança para os riscos em laboratório envolvem: Conhecimento da Legislação Brasileira de Biossegurança. O conhecimento dos riscos pelo manipulador envolvem diretamente as regras básicas de segurança em laboratório.

Algumas Boas Práticas para um Laboratório Seguro

  • Lavar as mãos na entrada e saída do laboratório.
  • Nunca fumar, mascar chicletes, brincar no laboratório.
  • Começar as práticas somente depois de devidamente equipado.
  • Nunca improvisar.
  • Somente permitir entradas de pessoas no ambiente laboratorial que sejam necessárias a realização da prática.
  • Ter informações prévias sobre os aparatos e equipamentos.
  • Leitura prévia da FISPQ para começar a manusear substâncias. (FISPQ - Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos é um documento normalizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) conforme norma, ABNT-NBR 14725).

Essas são algumas práticas para o bom funcionamento de um laboratório, sabemos da diversidade de tipos de laboratório e suas especificações, usamos este post para exemplificar um modelo básico para sala de aula podendo acrescentar e ou retirar itens para o seu funcionamento.

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Componentes de um Microscópio

Componentes de um Microscópio

Este é um post para você observar as instruções de funcionamento e manuseio corretos dos componentes de um microscópio ótico.

Os componentes do microscópio são:

componentes de um microscópio

componentes de um microscópio

Ocular, Cabeça de visualização, Braço, Revolver, Objetivas, Grampo ou Pinça, Platina, Placa do diafragma da Iris, Botão de ajuste do foco macro, Botão de ajuste do foco micrométrico, Coletor de luz, Base, Pés de borracha.

Os cuidados no uso do microscópio:

limpeza do microscopio

limpeza do microscopio

a) Nunca forçá-lo; Todas as conecções devem funcionar suavemente.

b) As lentes da objetiva nunca devem tocar a lâmina. Portanto, nunca focalizar abaixando o canhão com o parafuso macrométrico olhando para a ocular;

c) Não tocar as lentes. Se estiverem sujas, limpe-as com algodão, swab ou com pano para a limpeza;

d) Limpar sempre a objetiva de imersão após o uso. Se o óleo ficar endurecido, aplique um pouco de xilol sobre o algodão. Muito cuidado, pois o excesso de xilol pode dissolver o cimento das lentes;

e) Não esquecer a lâmina no microscópio após o uso;

f) Manter a platina sempre limpa e seca. Limpe-a com o material apropriado.

g) Não inclinar o microscópio, quase todas as técnicas empregadas exigem que a lâmina seja analisada sempre na posição horizontal;

h) Quando o microscópio não estiver em uso, guarde-o coberto em sua caixa;

i) Habitue-se a desligar a fonte de luz quando não estiver utilizando o microscópio.

Para a visualização do microscópio óptico é necessária a utilização de um instrumento de precisão, constituído por uma parte mecânica e outra óptica.

Parte mecânica: corpo ou braço do microscópio apoiado em uma base metálica. A extremidade superior do braço articula-se com o canhão (tubo metálico que suporta as lentes).

Explicando os componentes básicos do microscópio

visualização da lamina 01

visualização da lamina 01

Na parte inferior do canhão estão as objetivas, estas são rosqueadas em um dispositivo (revólver) Entre o canhão e a base existe uma plataforma metálica (mesa ou platina do microscópio) Sobre a platina é colocada a lâmina com a preparação a ser examinada Charriot: dispositivo que auxiliar no deslocamento da lâmina (para percorrer todo o campo).

lentes 10mm 40mm 100mm

lentes 10mm 40mm 100mm

Parte óptica: lentes e sistema de iluminação. Lentes: Oculares: através delas que o observador olha (geralmente aumento de 10x) Objetivas: conjunto de lentes. A maioria dos microscópios possuem 3 objetivas (4x; 10x; 40x) e uma objetiva de imersão (100x)
Objetiva de imersão: dá maior aumento e permite ver o objeto com mais nitidez ao se colocar uma gota de óleo de cedro ou óleo mineral sobre a preparação e baixar a objetiva sobre a lâmina (os raios luminosos não sofrem desvios).

Sistema de iluminação: representado pelo condensador, que dirige os raios de luz para o objeto. Este possui um diafragma com a finalidade de controlar a quantidade de luz desejada.

Cuidados com o microscópio após o uso

Nunca soprar as lentes para retirar a poeira, pois micropartículas de saliva podem se depositar nas lentes.
Nunca usar lenços faciais para limpeza de lentes, pois estes podem conter filamentos de vidro que riscam a lente.
Poderão ser usados tecidos de linho ou algodão hidrófilo.
Nunca limpar as lentes com o tecido especial para limpeza de lentes a seco.
Seguir rigorosamente as instruções do fabricante do equipamento quanto ao uso de solventes para a limpeza.
Nunca usar álcool para limpeza de lentes, pois a cola usada na montagem das mesmas é frequentemente solúvel em álcool.

limpeza da superfície óptica 01

limpeza da superfície óptica 01

Utilizar o swab em movimento espiralado para facilitar a limpeza.

limpeza da superfície óptica 02

limpeza da superfície óptica 02

Primeiro em movimentos do centro até a borda.

limpeza da superfície óptica 03

limpeza da superfície óptica 03

Em seguida da borda até o centro.

limpeza da superfície óptica 04

limpeza da superfície óptica 04

Não fazer movimentos em zig zag pois eles podem danificar a superfície da lente e também espalhar o resíduo do óleo de imersão.

Siga as recomendações listadas abaixo:

Limpar o óleo residual das objetivas ao final de cada uso com algodão hidrófilo, com um swab ou uma flanela macia, umedecido em xilol ou em éter-acetona 1:1.
Nunca deixar os orifícios de conexão das objetivas e oculares abertas.
Mantê-los fechados por plug de proteção adequados ou com as próprias oculares ou objetivas.
Não tocar nas lentes com as mãos.
Somente usar óleo de imersão que atenda a especificação estabelecida pelo fabricante.
Nunca usar óleo de imersão para trabalhos com objetivas que não sejam de imersão. Estes óleos danificam as substâncias de montagem destas objetivas.
Os microscópios devem ser colocados em superfícies livres de vibrações e não são recomendadas mudanças de localização.

Uso do microscópio:

refração

refração

a) Coloque a amostra a ser analisada sempre na parte superior, coloque a lâmina sobre a platina, tomando o cuidado para que a parte a ser examinada esteja bem no centro;
b) Ajuste a iluminação de forma que passe maior quantidade possível de luz através da amostra;
c) Coloque a objetiva de menor aumento e abaixe o canhão utilizando o parafuso micrométrico até que a lente esteja cerca de 0,5 cm da lâmina. Nunca efetue esta operação olhando pela ocular;
d) Olhar pela ocular e levantar levemente o canhão até obter uma focalização grosseira. Se não conseguir, repita a operação;
e) Após focalizar grosseiramente, utilize o parafuso micrométrico para uma focalização fina;
f) Acerte a quantidade de luz, movimentando o diafragma. A iluminação deve ser adequada, nem fraca nem excessiva. Nunca movimente o condensador para baixo para diminuir a quantidade de luz. O condensador deve estar sempre em posição elevada;
g) Para um aumento maior, gire o revolver e utilize a objetiva com aumento de 40X.

Reajuste o foco com o parafuso micrométrico e a iluminação com o diafragma.

refração na objetiva

refração na objetiva

h) Para utilizar a objetiva 100X, é necessário a colocação de uma gota de óleo sobre a lâmina depois da perfeita focalização com as objetivas de aumento 10X e 40X. Observando lateralmente, gire o revolver até encaixar a objetiva de aumento 100X, ficando esta imersa no óleo e sem que a lente toque na lâmina. A seguir, reajuste o foco com o parafuso micrométrico e a iluminação. Nunca tente focalizar diretamente com as objetivas de maior aumento.

componentes de um microscópio 02

componentes de um microscópio

O manuseio correto dos equipamentos são o alicerce de um bom trabalho em laboratório; A atenção sempre em primeiro lugar, a organização, o conhecimento técnico, a perfeita execução dos procedimentos técnicos, a limpeza e principalmente um bom microscópio.

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Diagrama de Hommel

O diagrama de Hommel ou diamante do perigo ou diamante de risco, é conhecido pelo código NFPA 704, é uma simbologia empregada pela Associação Nacional para Proteção contra Incêndios dos EUA (National Fire Protection Association). Nela, são utilizados quatro quadrados sobrepostos em cores diferentes (branco, azul, amarelo e vermelho) que representam os tipos de risco em graus que variam de 0 a 4, cada qual especificado por uma cor, riscos específicos, risco à saúde, reatividade e inflamabilidade.

Utilizada para rotular produtos, ela é permite num simples relance, saber a informação sobre o risco representado pela substância contida.

As quatro divisões são codificadas por cores, com o azul indicando o nível de perigo para a saúde, o vermelho indicando o nível de inflamabilidade, o amarelo a reatividade e branco contendo códigos especiais para riscos exclusivos de cada composto.

Cada uma das cores é taxada em uma escala de 0 (sem risco, substância normal) a 4 (risco sério ou grave).

Informações para o preenchimento do Diamante de Hommel ou Diamante do Perigo:

Diagrama de Hommel

Diagrama de Hommel

Cor azul – Riscos à Saúde

4 – Substância Letal
3 – Substância Severamente Perigosa
2 – Substância Moderadamente Perigosa
1 – Substância Levemente Perigosa
0 – Substância Não Perigosa ou de Risco Mínimo

Cor vermelha – Inflamabilidade

4 - Gases inflamáveis, líquidos muito voláteis (Ponto
de Fulgor abaixo de 22°C)

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pH – Como medir o valor?

pH – Como medir o valor?

escala de ph

escala de ph

O pH pode ser determinado usando um medidor próprio, também conhecido como pHmetro, que consiste em um eletrodo acoplado a um potenciômetro. Esse medidor é um milivoltímetro com uma escala que converte o valor de potencial do eletrodo em unidades de pH. Este tipo de eletrodo é conhecido como eletrodo de vidro, que na verdade, é um eletrodo do tipo “íon seletivo”.

O pHmetro

Orville Arnold Beckman

Orville Arnold Beckman

Orville Arnold Beckman foi um industrial americano, investidor, inventor, químico e filantrópico, que nasceu no dia 10 de abril de 1900 e morreu em 18 de maio de 2004.

Arnold Beckman modelo pHMetro

Arnold Beckman – modelo de pHMetro

Em 1934 inventou o pHmetro, que consistia em um instrumento que realizava a medição de acidez ou basicidade de uma dada solução e que originalmente era chamado de “acidimeter”. Nessa época, o “acidimeter” pesava cerca de 7Kg. O primeiro pHmetro tinha um medidor de falha de concepção, em que as leituras de pH eram influenciadas pela profundidade de imersão dos eletrodos. Para solucionar este problema, Beckman resolveu selar de vidro a ampola do eletrodo.

Baseado em seu invento, fundou a Beckman Instruments Inc. em 1935. Em 1955 realizou uma divisão dessa empresa, criando o Shockley Semiconductor Laboratory, que se estabeleceu perto de Mountain View, na California. Esse laboratório possibilitou uma série de pesquisas e trabalhos com semicondutores de silício, dando origem ao chamado “Vale do Silício”.

Como determinar o pH ?

Ele pode ser determinado indiretamente pela adição de um indicador de pH na solução em análise, que altera a cor conforme a acidez ou basicidade da solução. Alguns indicadores comuns são a fenolftaleína, o alaranjado de metilo e o azul de tornassol.

Outro indicador muito usado em laboratórios é o chamado papel de tornassol (papel de filtro impregnado com tornassol). Este indicador apresenta uma ampla faixa de viragem, servindo para indicar se uma solução é nitidamente ácida (quando ele fica vermelho) ou nitidamente básica (quando ele fica azul).

papel indicador de ph

papel indicador de ph

Utiliza-se ainda em grande escala, o papel indicador universal, que é uma mistura de indicadores de pH em solução ou secos em tiras de papel absorvente. Essas tiras apresentam distintas cores para cada pH, em uma escala de 1 a 14. Tabelas com cores padrões das possibilidades de resultado do pH medido são fornecidas com as tiras, para que se possa determinar o valor por comparação da tabela com a cor obtida na tira embebida na solução a analisar.

Embora o valor compreenda uma faixa de 0 a 14 unidades, estes não são os limites para o pH. É possível valores acima e abaixo desta faixa, como exemplo, uma solução que fornece pH = -1,00, apresenta matematicamente -log [H+] = -1,00, ou seja, [H+] = 10 mol/L-1. Este é um valor de concentração facilmente obtido em uma solução concentrada de um ácido forte, como o HCl.

fonte: Infopédia, Wikipédia, Wikipédia espanhol.
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A escala de pH

A escala de pH

O bioquímico Søren Peter Lauritz Sørensen nasceu em Havrebjerg no dia 9 de janeiro de 1868 e faleceu em Copenhagen no dia 12 de fevereiro de 1939.
Realizou vários trabalhos sobre enzimas e proteínas e, em 1909, introduziu o conceito de pH para exprimir a concentração de íons de hidrogênio.

pH - Soren Peter Lauritz Sorensen

pH – Soren Peter Lauritz Sorensen

Sørensen formou-se em 1881 e até 1899, ano em que se doutorou, trabalhou no estudo da síntese inorgânica na Universidade Técnica da Dinamarca, em Copenhagen. Em 1900, Sørensen é convidado a dirigir o Laboratório Carlsberg, que é associado à cerveja Carlsberg, em Copenhagen. Neste laboratório, começa a realizar diversas experiências bioquímicas relacionadas com aminoácidos, proteínas e enzimas, com o objetivo de facilitar seus trabalhos no controle de qualidade de cervejas. Foi então que no meio dessas experiências, descobriu a medição do pH.

A escala de pH é uma maneira de indicar a concentração de íon de hidrogênio (H+) numa solução. Esta escala varia entre o valor mínimo 0 (acidez máxima), e o máximo 14 (acidez mínima ou basicidade máxima). A 25 °C, uma solução neutra tem um valor de pH = 7.

A letra “p”, da sigla pH, vem do alemão potenz, que significa poder de concentração.  Já o “h” vem do íon de hidrogênio (H+). Matematicamente o “p” equivale ao simétrico do logaritmo (cologaritmo) de base 10 da atividade dos íons a que se refere. Para íons H+:

pH= -log10[aH+]

Sendo que aH+ representa a atividade em mol/dm-3.
Em soluções diluídas (abaixo de 0,1 mol/dm-3), os valores da atividade se aproximam dos valores da concentração, permitindo que a equação anterior seja escrita da seguinte forma:

pH= -log10[H+]

Para que serve a escala de pH ?

escala de ph

escala de ph

A escala de pH é uma escala de valores e serve para determinar o grau de acidez ou de basicidade de uma dada substância. Varia entre 0 e 14, sendo o valor médio, o sete, correspondente a soluções neutras. Para valores superiores a 7 as soluções são consideradas básicas, e para valores inferiores a 7, serão ácidas.

A escala de pH foi rapidamente aceita pela comunidade bioquímica. Em 1914, a química alemã Leonor Michaelis (1875-1949) publicou um livro relacionado com o assunto. O uso da escala de pH tornou-se indispensável e em 1935 o químico norte americano Arnold Beckman criou o primeiro medidor portátil de pH. Fundou a Beckman Coulter e também fundou a primeira companhia para produzir transistores de silício, dando assim origem ao Vale do Silício.

fonte: Infopédia, Wikipédia, Wikipédia espanhol.
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garrafa de Klein

Felix Klein nasceu a 25 de Abril de 1849 em Düsseldorf, Prussia (atual Alemanha) e faleceu em 22 de Junho de 1925 em Göttingen, Alemanha e criou o conceito da garrafa de Klein.

Felix Klein

Felix Klein

Em 1908 criou a Comissão Internacional de Instrução Matemática, que padronizou o ensino de matemática no mundo. Trabalhou de 1908 até 1920 em uma pesquisa cujo objeto era a evolução da Educação Matemática em diversos países. A garrafa de Klein foi estudada em 1882.

Conhecida por suas “propriedades estranhas”, a garrafa de Klein é um objeto matemático que vive em um espaço de quatro dimensões embora possa ser visualizado em um espaço de três dimensões. A garrafa de Klein, um conceito da matemática bastante interessante, trata-se de uma superfície fechada sem margens e não orientável, isto é, uma superfície onde não é possível definir um “interior” e um “exterior”.

garrafa de Klein

garrafa de Klein

A garrafa de Klein pode ser construída no sentido matemático, porque esta não pode ser concebida fisicamente sem permitirmos que a superfície apresente uma intersecção com ela mesma pela junção de ambos os lados de duas tiras de Möbius. (A fita de Möbius é um espaço topológico obtido pela colagem das duas extremidades de uma fita, após efetuar meia volta numa delas. Deve o seu nome a August Ferdinand Möbius, que a estudou em 1858).

fita de Möbius

fita de Möbius

Construção da garrafa de Klein

garrafa de Klein

garrafa de Klein

O Diagrama acima mostra um quadrado, para construir a Garrafa de Klein cole as bodas azuis e vermelhas conforme a orientação das bordas. Precisamente, a Garrafa de Klein é o espaço quociente descrito como o quadrado [0,1] × [0,1], com as faces identificadas pelas relações:

(0, y) ~ (1, y) para 0 ≤ y ≤ 1
( x, 0) ~ (1 – x, 1) para 0 ≤ x ≤ 1

Quem construiu a garrafa de Klein

Mitsugi Ohno nasceu em 28 de Junho do ano de 1926 em Bato-machi, Tochigi-ken, no Japão. Graduou-se em seu curso elementar em 1939 e seus pais o enviaram para Tokyo, onde seria aprendiz de seu tio que havia adquirido a Companhia Takagi de instrumentos científicos em vidro. Durante a guerra Mitsugi trabalhou como soprador de vidro no departamento de pesquisa da Divisão de Suprimentos de Medicina Naval.

Mitsugi Ohno

Mitsugi Ohno

Mitsugi imigrou para os Estados Unidos, juntamente com sua esposa Kimiyo e seus filhos no dia 05 de Fevereiro de 1961, aos 35 anos. Ele foi para a Universidade Estadual de Kansas (KS) e o Professor Alvin B. Carwell lhe ofereceu a posição de soprador de vidro, onde desenvolveu as vidrarias usadas da universidade.

Nas horas vagas ele produzia esculturas de vidro em escala reduzida. Suas esculturas de vidro eram extremamente detalhadas e Mitsugi tornou-se conhecido na Universidade de Kansas por dizer: “Tudo aquilo que pode ser produzido com o vidro, sou capaz de fazer”.

O Professor Cardwell lhe fez um desafio: construir uma garrafa de Klein legítima em vidro. A garrafa de Klein foi inicialmente descrita no ano de 1822 pelo matemático alemão Felix Klein. Na matemática, a garrafa de Klein é uma superfície não-orientável ou informalmente, uma superfície na qual as noções de esquerda e direita ou acima e abaixo não podem ser definidas.

 

A garrafa de Klein pode ser construída (no sentido matemático, porque esta não pode ser concebida fisicamente sem permitirmos que a superfície apresente uma intersecção com ela mesma) pela junção de ambos os lados de duas tiras de Möbius. Enquanto a tira de Möbius consiste numa superfície com fronteiras, a garrafa de Klein é caracterizada como uma superfície sem fronteiras.

Após vários dias tentando, construir a garrafa de Klein com uma única abertura, Mitsugi afirmou que o objeto seria impossível de fabricar em vidro. Mas, algum tempo depois, a solução do problema foi revelada a ele num sonho e Mitsugi foi ao laboratório para soprar o vidro e fabricá-la. Essa foi a mais complexa obra de Mitsugi ao longo de sua carreira como soprador de vidro.

garrafa de Klein

garrafa de Klein

Sua primeira versão bem sucedida da garrafa de Klein em vidro encontra-se em exposição permanente na Galeria Mitsugi Ohno da Universidade Estadual de Kansas (KS). Mitsugi morreu no dia 22 de Outubro do ano de 1999.

 

 

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