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QUÍMICA VERDE DOS ADESIVOS NATURAIS

RESUMO

Introdução: O acesso a equipamentos de laboratório continua sendo um desafio em muitas escolas públicas brasileiras, limitando a realização de atividades experimentais em Ciências da Natureza. Uma alternativa a essa limitação é a fotometria de absorção molecular, técnica que investiga a interação entre luz e matéria por meio de um instrumento chamado fotômetro, construído com componentes eletrônicos acessíveis como LED e sensor LDR, e que opera segundo a Lei de Beer-Lambert. Compreender esse princípio é relevante não apenas para a formação científica básica — tendo já sido cobrado em questões do ENEM sobre absorção de luz por substâncias —, mas também para o contexto rural, uma vez que a água é insumo central da produção agropecuária e seu monitoramento costuma ser inviabilizado pelo alto custo dos equipamentos comerciais de análise. Diante disso, o problema investigado nesta experiência foi: é possível construir, com estudantes do Ensino Fundamental, um fotômetro de baixo custo, validá-lo cientificamente e utilizá-lo para uma aplicação prática relevante, como o monitoramento da qualidade da água? Objetivos: desenvolver e validar um fotômetro de baixo custo com estudantes do Ensino Fundamental, verificando sua aplicabilidade no monitoramento da qualidade da água em contextos rurais. Materiais e Método: trata-se de uma pesquisa de natureza aplicada, com abordagem qualitativa e caráter exploratório, desenvolvida por meio de Aprendizagem Baseada em Projetos. Participaram quatro estudantes do 8º ano do Ensino Fundamental do Colégio Estadual Elias Abrahão (Quatro Barras, PR), matriculados na disciplina de Robótica, organizados em equipe com papéis de pesquisador, gerente, apresentador e construtor. Seguindo manual de montagem elaborado pelo professor, os estudantes construíram um fotômetro composto por Arduino UNO, LED RGB e sensor LDR, alojados em caixa de papelão com interior pintado de preto para reduzir ruído óptico. A coleta de dados ocorreu em duas etapas: primeiro, a validação do equipamento, com leitura da absorbância de soluções de cristal violeta em concentrações crescentes, iluminadas por LED verde; em seguida, a aplicação do fotômetro à medição da turbidez da água, comparando-se, de forma qualitativa, uma amostra limpa e outra com partículas de solo em suspensão. Os dados de absorbância e de intensidade luminosa foram registrados pelo Monitor Serial do Arduino e analisados pela própria equipe, verificando a relação entre concentração/turbidez e a resposta do sensor. Resultados: a montagem do fotômetro foi concluída dentro do prazo estabelecido de dois meses, sendo esta a única equipe, entre as cinco formadas na turma, a finalizar tanto a construção quanto a validação do equipamento. Na etapa de calibração, observou-se aumento consistente da absorbância conforme crescia a concentração das soluções de cristal violeta, confirmando experimentalmente o comportamento previsto pela Lei de Beer-Lambert e validando o funcionamento do fotômetro. Na aplicação voltada à turbidez da água, a amostra contendo partículas de solo em suspensão apresentou leitura de intensidade luminosa nitidamente mais baixa no sensor LDR do que a amostra de água limpa, evidenciando que o equipamento foi capaz de diferenciar qualitativamente os dois níveis de turbidez. O custo total do fotômetro construído ficou em torno de R$ 200,00, valor significativamente inferior ao de equipamentos comerciais equivalentes, que costumam ultrapassar R$ 2.000,00. Considerações Finais: os resultados obtidos confirmam que é possível desenvolver, validar e aplicar, com estudantes do Ensino Fundamental, um fotômetro de baixo custo funcional, atendendo ao objetivo geral proposto. A validação bem-sucedida pela Lei de Beer-Lambert e a capacidade do equipamento de diferenciar níveis de turbidez da água demonstram que instrumentos científicos construídos com componentes eletrônicos acessíveis podem substituir, em contextos escolares e comunitários, equipamentos comerciais de custo elevado. A pesquisa contribui para a área de Ensino de Ciências ao evidenciar o potencial da instrumentação de baixo custo como estratégia pedagógica para aproximar estudantes de práticas científicas reais, e para a área ambiental e agropecuária ao apontar um caminho viável para o monitoramento da qualidade da água em propriedades rurais, com aplicação direta na irrigação e na dessedentação animal.

Palavras-chave: Fotômetro; Lei de Beer-Lambert; Robótica educacional; Qualidade da água.

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

TEMA

ODS 09 – Indústria, inovação e infraestrutura

CATEGORIA

Ensino médio e técnico
Legendas:
  1. Estudante
  2. Colaborador
  3. Supervisor
  4. Colégio

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