MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 MATERIAL

Foram utilizados alguns equipamentos e materiais que foram de extrema importância para a formulação do trabalho, dentre eles podemos citar:

- Equipamento Gás Análises; - Equipamento Perforator; - Dessecadores;

- Aparelho espectrofotômetro Lambda 25 UV/VIS (Perkins Elmers); - Materiais de madeira reconstituída (OSB, MDF,MDP e Compensado);

-Papel Alumínio para vedação da madeira reconstituída para análise de quantificação de formaldeído quando analisada no equipamento Gás Análises;

- Acetil Acetona (reação de Hantzchen); - Acetado de Amônia (reação de Hantzchen); - Formádeído (reação de Hantzchen);

- Iodato de Potássio (Titulação do formaldeído); - Tiossulfato de Sódio (Titulação do Formaldeído); - Amônio.

3.2 MÉTODOS

A pesquisa em torno da reação de Hantzschen, a que este projeto se propõe a desenvolver, foi realizado no laboratório de produtos de madeira reconstituída do TECPAR (Instituto de Tecnologia do Paraná), no setor de química industrial, localizado na rua Algacyr Munhoz Mader,3775 Cidade Industrial , município de Curitiba/Pr; sob permissão do Ger. Guilherme W. Zemke.

O laboratório de produtos de madeira, do TECPAR, atende atualmente uma ampla gama de produtores de chapas de madeira reconstituída e resinas, atividade essa que já atende produtores internacionais. São realizados ensaios físico- químicos diversos, tendo como “carro chefe”, os ensaios de emissão de formaldeído, principalmente segundo a norma EN 120 (método perfurador) e EN 717-2 (método gás-análises).

Toda essa estrutura, permitiu o desenvolvimento deste projeto sem nenhuma necessidade quanto ao equipamento, material ou apoio. As normas existentes como EN 120, EN 717-2 e JIS A 1460, exigem ensaios específicos de cada uma, os quais puderam ser realizados com o devido método na Instituição, sem nenhum custo financeiro.

Como material de teste foram utilizadas (diversas chapas de madeira reconstituída tais como OSB, COMPENSADO, MDP e MDF).

Nesse procedimento existe ainda a necessidade de saber até que ponto o extrato aquoso obtido, seja qual for a metodologia empregada (norma), ainda apresentará um resultado verdadeiro e confiável, com o real. As normas enfocadas até estabelecem um intervalo de tempo de estabilidade dessa solução.

Os extratos aquosos foram obtidos segundo cada método normalizado, descritos a seguir:

3.2.1 Método segundo a norma EN 120

Para realizar o método Perfurador, inicialmente, foi pesado aproximadamente 110g de material ( qualquer tipo de madeira reconstituída, material previamente preparado em pequenos quadrados 2x2cm e espessura de acordo com cada fabricante) e colocado em um balão de vidro abaloado, ao qual foi adicionado 600 mL de tolueno. O recipiente (balão de vidro abaloado), foi colocado em uma manta aquecedora e levado ao fundo de um grande extrator, que realizou um arraste a solvente num intervalo de duas horas. Esse arraste foi capturado por cerca de 1000 mL de água deionizada, onde o extrato foi resfriado, recolhido e avolumado para 2000 mL e guardado para posterior determinação, segundo o método acetil acetona (reação de Hantzschen).

As figuras (13 e 14) nas páginas 30 e 31 desse projeto, ilustram esse modelo de extração.

3.2.2 Método segundo a norma EN 717-2

Para a realização do método gás análysis, inicialmente, uma peça de material (OSB, MDF, MDP, compensado), com revestimento ou não, de 400mm por 50mm, foi vedada lateralmente por uma fita de alumínio adesiva. Esta peça foi levada para uma câmara com pressurização de um equipamento chamado gás análysis, este de origem alemã.

Este equipamento foi aquecido a 60 0C, com uma pressão de até 1200 Pa. A pressurização ocorreu durante quatro horas, cada hora destinada pra uma válvula contendo cerca de 40 mL de água deionizada. Após termino do ensaio do equipamento, o volume foi colhido e avolumado para 250 mL e guardado para posterior determinação do DDL que equivale ao formaldeído, segundo o método acetil acetona.

As figuras (15,16 e 17) na página 34 desse projeto, ilustram esse modelo de equipamento.

3.2.3 Método segundo a norma jis a 1460

Para dar início a este procedimento, inicialmente, um jogo de dez peças (OSB, MDF, MDP, compensado), somando cerca de 1800 cm2 de área de contato dentro de um dessecador, contendo ao fundo, um recipiente que continha 300 mL de água deionizada; O dessecador foi fechado e mantido assim por um período de cerca de 24 horas com controle de temperatura; O ensaio, após 24 horas, foi interrompido, onde o extrato aquoso foi retirado e guardado para determinação posterior do DDL que equivale a quantidade de formaldeído no extrato obtido, segundo o método acetil acetona.

As figuras (18,19 e 20) na página 38 desse projeto, ilustram esse modelo de extração.

3.2.4 A reação de Hantzschen (método acetil acetona)

Para esta reação, inicialmente, preparou-se uma solução de acetato de amônio a 20% em 1000 mL (reagente número 1) e outra de acetil acetona a 0,4 % em 1000 mL (reagente número 2). Ambas, foram preparadas em recipientes separados, conforme orientação das normas EN 120, EN 717-2 e JIS A 1460.

Após, coletou-se uma alíquota de 10 mL da solução aquosa de formaldeído, 10mL do reagente número 1 e 10 mL do reagente número 2, os quais foram colocados em um balão de 50 mL e, em seguida, misturados. Levou-se esta mistura à banho-maria sob temperatura de 40 0C por 15 minutos e após esse tempo, deixou- se a mesma descansando por 60 minutos. Passando esse tempo, retirou-se uma alíquota da mistura e determinou-se a concentração de DDL por espectrofotometria (412 nm), através do aparelho espectrofotômetro Lambda 25 UV/VIS (Perkin Elmers), mediante uma curva de calibração, já montada, com concentrações conhecidas.

3.2.5 Curva de Calibração

A montagem da curva de calibração segundo as normas atuais existentes orientam a padronização, até a solução de formaldeído, utilizando uma solução padronizada de iodo, para padronizar o tiossulfato de sódio para daí então,

padronizar o formaldeído.

A padronização do tiossulfato pelo iodato de potássio, padrão primário, segundo Jefferry, et al, (2007), foi padronizado por este método procurando uma diminuição dos erros agregados das padronização na quantificação do formaldeído. 3.2.6 O intervalo de tempo para confiabilidade do extrato aquoso

Foi estabelecido um período de tempo, o qual foi de duas semanas (11 dias), para determinações diárias, de padrões conhecidos de 3, 5, 10, 15, 20 e 30 mg/L para verificar a instabilidade da amostra durante esse período. Foram lidos através do equipamento espectrofotômetro Lambda 25 UV/ VIS (Perkin Elmers), diariamente e anotados os dados obtidos.

3.2.7 Comprimento de onda de máxima absorvância do composto 3,5 diacetil hidrolutidina (DDL)

Realizou-se uma varredura espectral do DDL, que abrangeu toda a extensão do visível e parte do ultra-violeta (200 a 750 nm), em um espectrofotômetro, modelo Labda 25 da Perkin Elmer, para atestar quais são os pontos de máxima absorvância da solução, buscando uma melhor resposta.

3.2.8 Temperatura para ativação e intervalo de tempo para reação completa

Nas normas referentes, o intervalo de tempo de mistura dos reagentes até sua determinação no espectrofotômetro é longa. Assim verificou-se a influência da temperatura aplicada e o tempo necessário para reação completa.

Foram feitos três padrões de formaldeído, 3, 15 e 30 mg/L, levando em consideração uma concentração baixa, média e alta e cada uma, isoladamente, que tiveram seus reagentes misturados e deixados durante 15 minutos em três temperaturas diferentes: 22 , 40 e 60 0C. Após isso, as amostras, foram levadas em cubetas para o aparelho de espectrofotometria, onde foi realizado a leitura, interruptamente durante 90 minutos, e anotados os dados obtidos, para cada amostra.

3.2.9 Concentração dos reagentes participantes da reação

As concentrações dos reagentes participantes da reação, estavam em excesso. Após ser estabelecido a nova concentração de trabalho, verificou-se que os resultados apresentaram um coeficiente de correlação aceitável para as devidas concentrações, proporcionando uma boa resposta para a nova curva elaborada.

Com a concentração ideal para o ensaio, foram feitas determinações comparativas entre os resultados do método normalizado e os resultados encontrados do novo método com concentrações diferentes.

Nesse projeto, buscou-se obter uma concentração mais “econômica”, que atendesse as necessidades da reação, sendo ou não, de uma amostra contendo altas concentrações de formaldeído.

3.2.10 Validação do método

Sendo as respostas coerentes e aceitáveis, buscou-se uma validação do novo método encontrado, mediante exigências de validação de novos métodos orientados pelo INMETRO (2007), tendo em vista os seguintes parâmetros:

→ Especificidade e seletividade → Linearidade

→ Exatidão (por recuperação)