Vogel: Análise Química Quantitativa
3.21 Aparelhagens de aquecimento
Combustores (bicos)
Os combustores de Bunsen comuns são ainda muito utilizados na obtenção de temperaturas moderadamente elevadas. Os combustores mais especializados, como os combustores de Meker, podem chegar a temperaturas ligeiramente mais elevadas. Atinge-se a temperatura máxima quando o regulador de ar está ajustado para admitir um pouco mais de ar do que o necessário para produzir uma chama não-luminosa. O excesso de ar, entretanto, produz uma chama instável, inadequada para a combustão ou calcinação em análise quantitativa. Devido às diferentes características de combustão e propriedades caloríficas dos combustíveis gasosos comuns — o gás natural e o gás liquefeito de petróleo — os combustores têm dimensões diferentes, incluindo o tamanho e o desenho dos controles de aeração. Salvo se o combustor for desenhado especificamente para usar “todos os gases”, em que ajustes podem ser feitos, deve-se escolher o combustor mais apropriado para um determinado gás para obter a maior eficiência possível.
Placas aquecedoras
As placas aquecedoras elétricas têm várias formas e tamanhos. Os controles variam da opção simples “baixo, médio, alto” até termostatos e monitores de temperatura muito elaborados. As placas devem satisfazer a todas as exigências de segurança, com a instalação elétrica protegida contra o ataque de produtos químicos. As melhores placas aquecedoras incorporam um agitador magnético. Elas são úteis na solubilização rápida de substâncias antes da diluição para a padronização do volume de soluções. Pode-se usar banhos de vapor para o aquecimento até temperaturas baixas. Estes aparelhos normalmente incluem unidades de aquecimento controladas por termostato.
Estufas elétricas
As estufas mais convenientes são aquecidas eletricamente e têm controle termostático. A faixa de temperatura atinge usualmente 250 a 300°C. A temperatura pode ser controlada dentro da faixa ± 1-2°C. As estufas elétricas são usadas principalmente na secagem de precipitados e sólidos em temperaturas relativamente baixas. Elas praticamente superaram as estufas de vapor.
Estufas de microondas As estufas de microondas são muito usadas na secagem e no aquecimento. Elas são particularmente úteis na determinação do conteúdo de umidade de materiais porque a água é eliminada muito rapidamente quando exposta à radiação em microondas. O tempo de secagem de precipitados também é muito reduzido.
Fornos de mufla
Todos os laboratórios bem equipados devem ter um forno de mufla elétrico que atinja, pelo menos, a temperatura máxima de 1200°C. O forno deve ter, se possível, um termopar e um pirômetro indicador ou, então, deve-se calibrar o amperímetro do circuito e elaborar um gráfico dos valores de amperagem e leituras de temperatura. Os fornos de mufla aquecidos a gás podem atingir temperaturas de até 1200°C.
Banhos de ar
Quando vapores ácidos ou corrosivos podem ser liberados, não se deve usar a estufa elétrica para secar sólidos e precipitados em temperaturas até 250oC. Pode-se construir um banho de ar com um cilindro de metal (cobre, ferro ou níquel) com o fundo perfurado. Coloque um triângulo de vidro com os pés dobrados dentro do cilindro como suporte para uma cápsula de evaporação ou um cadinho. Aqueça o conjunto com um bico de Bunsen protegido de correntes de ar. A camada isolante de ar reduz a velocidade de transmissão de calor para o cadinho (ou a cápsula) e evita a projeção do material que está secando. Um banho de ar semelhante pode ser feito com um tubo de vidro resistente. A vantagem é que o vidro permite a visualização do interior do aparelho.
Aquecedores e lâmpadas de infravermelho
Lâmpadas de infravermelho de alta potência com refletores que concentram o calor são úteis na evaporação de soluções e na secagem de quantidades relativamente grandes de sólidos. Quando as lâmpadas são posicionadas sobre o líquido a ser aquecido, a evaporação é rapida, normalmente sem projeções. Aparelhos de infravermelho especialmente projetados podem acomodar várias cápsulas e o calor pode ser direcionado simultaneamente para o topo e para o fundo dos recipientes. Tome cuidado ao manipular as lâmpadas: elas podem ficar muito quentes e são muito frágeis até que esfriem.
Banhos de imersão
Os aquecedores de imersão são aquecedores radiantes protegidos por um revestimento de vidro. Eles são úteis no aquecimento direto da maior parte dos ácidos e outros líquidos (exceto o ácido fluorídrico e álcalis cáusticos concentrados). A radiação infravermelha passa pelo vidro com pouca absorção, de modo que uma grande proporção do calor gerado é transferida ao líquido. O aquecedor é pouco afetado por choques térmicos violentos devido ao baixo coeficiente de expansão térmica do vidro.