Técnicas de Laboratório
Precisão de medição
A capacidade de repetir um experimento e obter os mesmos resultados, ou reprodutibilidade, é essencial na pesquisa científica. No…
Na pesquisa científica, a reprodutibilidade de um experimento é extremamente importante. Assim, manter um caderno de laboratório com registros processuais detalhados, juntamente com técnicas de laboratório adequadas, ajuda a reproduzir as descobertas experimentais.
Por exemplo, medições simples, como volume de líquido, devem ser realizadas usando a vidraria adequada para garantir a precisão. Sempre meça o volume usando vidraria volumétrica, como um frasco volumétrico, cilindro graduado ou pipeta volumétrica. O volume é medido na parte inferior do menisco.
As marcações de volume em béqueres e frascos Erlenmeyer não são precisas e servem apenas como diretrizes. Ao selecionar a vidraria volumétrica, selecione o menor recipiente possível para o volume necessário. A vidraria volumétrica é calibrada para fornecer ou conter.
Os recipientes calibrados para entrega são projetados para fornecer o volume declarado com o entendimento de que uma pequena quantidade de líquido permanecerá na vidraria após o esvaziamento. Neste caso, não há necessidade de retirar o líquido restante ou será esvaziado mais do que o volume desejado. Os artigos de vidro calibrados para conter manterão e entregarão o volume declarado, mas exigirão que o líquido restante seja derramado para que o volume total seja recebido.
Medimos para obter um valor verdadeiro. No entanto, sempre haverá algum nível de incerteza e erro. O valor medido é a nossa melhor estimativa do valor real, que muitas vezes é desconhecido para nós. O erro é a diferença entre os valores medidos e reais. A incerteza de medição descreve o intervalo em que achamos provável que o valor real esteja. Ao registrar medições, é importante manter o número apropriado de algarismos significativos.
Algarismos significativos são os dígitos de uma medida que carregam significado. O último dígito registrado define o nível de incerteza. Todos os números que não sejam zeros à esquerda e à direita são significativos. E os zeros à direita são significativos quando há um ponto decimal precedendo-os.
Por exemplo, em uma medição de comprimento usando uma régua, vemos que o comprimento é de pelo menos uma polegada, mas certamente não 2 polegadas. Então, o primeiro dígito significativo é um. A próxima marca de verificação representa 0,1 polegadas e também é significativa.
Uma gravação de 1,1 polegadas tem dois dígitos significativos e implica que a incerteza está na décima casa. No entanto, a largura verdadeira está entre duas marcas de verificação. Portanto, a incerteza está aqui na casa dos centésimos, pois o comprimento é relatado como 1,15 polegadas.
Ao realizar cálculos usando valores medidos, lembre-se de não realizar cálculos com uma resolução maior do que a medição original. Esses dígitos adicionais não são significativos e não devem ser incluídos. Por exemplo, ao calcular a área do quadrado com um comprimento lateral de 1,15, vemos que o comprimento tem três algarismos significativos. Portanto, a resposta também deve ter três algarismos significativos.
A área calculada de 1,3225 polegadas quadradas tem cinco dígitos e introduz certeza no cálculo que não estava lá na medição original. Assim, a área correta é de 1,32 polegadas quadradas.
Neste laboratório, você praticará habilidades de laboratório adequadas medindo a densidade de um ovo e utilizando números significativos em seus cálculos e registros. Além disso, você praticará a manutenção de registros em seu caderno de laboratório e examinará a precisão das medições com vidraria volumétrica.
Iniciar sessão ou para aceder ao conteúdo completo. Saiba mais sobre o acesso da sua instituição ao conteúdo JoVE aqui
Na pesquisa científica, a reprodutibilidade de um experimento é extremamente importante. Assim, manter um caderno de laboratório com registros processuais detalhados, juntamente com técnicas de laboratório adequadas, ajuda a reproduzir as descobertas experimentais.
Por exemplo, medições simples, como volume de líquido, devem ser realizadas usando a vidraria adequada para garantir a precisão. Sempre meça o volume usando vidraria volumétrica, como um frasco volumétrico, cilindro graduado ou pipeta volumétrica. O volume é medido na parte inferior do menisco.
As marcações de volume em béqueres e frascos Erlenmeyer não são precisas e servem apenas como diretrizes. Ao selecionar a vidraria volumétrica, selecione o menor recipiente possível para o volume necessário. A vidraria volumétrica é calibrada para fornecer ou conter.
Os recipientes calibrados para entrega são projetados para fornecer o volume declarado com o entendimento de que uma pequena quantidade de líquido permanecerá na vidraria após o esvaziamento. Neste caso, não há necessidade de retirar o líquido restante ou será esvaziado mais do que o volume desejado. Os artigos de vidro calibrados para conter manterão e entregarão o volume declarado, mas exigirão que o líquido restante seja derramado para que o volume total seja recebido.
Medimos para obter um valor verdadeiro. No entanto, sempre haverá algum nível de incerteza e erro. O valor medido é a nossa melhor estimativa do valor real, que muitas vezes é desconhecido para nós. O erro é a diferença entre os valores medidos e reais. A incerteza de medição descreve o intervalo em que achamos provável que o valor real esteja. Ao registrar medições, é importante manter o número apropriado de algarismos significativos.
Algarismos significativos são os dígitos de uma medida que carregam significado. O último dígito registrado define o nível de incerteza. Todos os números que não sejam zeros à esquerda e à direita são significativos. E os zeros à direita são significativos quando há um ponto decimal precedendo-os.
Por exemplo, em uma medição de comprimento usando uma régua, vemos que o comprimento é de pelo menos uma polegada, mas certamente não 2 polegadas. Então, o primeiro dígito significativo é um. A próxima marca de verificação representa 0,1 polegadas e também é significativa.
Uma gravação de 1,1 polegadas tem dois dígitos significativos e implica que a incerteza está na décima casa. No entanto, a largura verdadeira está entre duas marcas de verificação. Portanto, a incerteza está aqui na casa dos centésimos, pois o comprimento é relatado como 1,15 polegadas.
Ao realizar cálculos usando valores medidos, lembre-se de não realizar cálculos com uma resolução maior do que a medição original. Esses dígitos adicionais não são significativos e não devem ser incluídos. Por exemplo, ao calcular a área do quadrado com um comprimento lateral de 1,15, vemos que o comprimento tem três algarismos significativos. Portanto, a resposta também deve ter três algarismos significativos.
A área calculada de 1,3225 polegadas quadradas tem cinco dígitos e introduz certeza no cálculo que não estava lá na medição original. Assim, a área correta é de 1,32 polegadas quadradas.
Neste laboratório, você praticará habilidades de laboratório adequadas medindo a densidade de um ovo e utilizando números significativos em seus cálculos e registros. Além disso, você praticará a manutenção de registros em seu caderno de laboratório e examinará a precisão das medições com vidraria volumétrica.
View the full transcript and gain access to JoVE Lab Manual videos
Q1: Why is it important to use the correct glassware when measuring liquid volume?
Using proper volumetric glassware like graduated cylinders and volumetric pipettes ensures accurate measurements essential for reproducibility. Beakers and Erlenmeyer flasks have volume markings that serve only as guidelines and are not calibrated for precision. Accurate measurements are critical because they directly affect experimental results and the ability to repeat findings.
Q2: How do you correctly read the volume of liquid in graduated glassware?
Volume is measured at the bottom of the meniscus, the curved liquid surface in glass containers. Read the measurement by viewing the liquid surface from the side at eye-level to avoid parallax error. Looking from above or below will cause the liquid level to appear higher or lower than it actually is, leading to inaccurate readings.
Q3: What is the difference between glassware calibrated to contain versus deliver?
Glassware calibrated to contain (TC) holds the specified volume when filled to the mark but leaves liquid behind when poured out; you must pour out all liquid to receive the full volume. Glassware calibrated to deliver (TD) dispenses only the specified volume and should not be emptied completely. Volumetric flasks are typically TC, while pipettes are typically TD.
Q4: What are significant figures and why do they matter in lab measurements?
Significant figures are the digits in a measurement that carry meaning and reflect the precision of your equipment. The last digit recorded defines the level of uncertainty. All numbers except leading and trailing zeros are significant; trailing zeros are significant when preceded by a decimal point. Proper significant figures prevent false certainty in calculations.
Q5: How many significant figures should a calculated result have?
A calculated value must have the same number of significant figures as the least precise measurement used in the calculation. For example, multiplying 1.15 inches by 1.15 inches yields 1.3225 square inches, but should be reported as 1.32 square inches to match the three significant figures in the original measurement. Reporting extra digits introduces false precision.
Q6: Why should you select the smallest volumetric container possible for your needed volume?
Selecting the smallest appropriate container maximizes measurement precision and accuracy. Larger containers have larger increments between markings, reducing the precision of your measurement. Using the smallest suitable volumetric glassware ensures you can measure your desired volume with the greatest possible accuracy for your experiment.
Q7: What role does a lab notebook play in ensuring experimental reproducibility?
A detailed lab notebook records procedural steps, measurements, and equipment used, making it possible to reproduce experiments and verify results. Without comprehensive records, other scientists cannot replicate your work or verify your findings. Proper record-keeping combined with correct lab techniques ensures that experimental results can be consistently reproduced.