Mini-Projecto · Ensaio de análise química a uma liga metálica de fundição
Contexto
A "Fundinox", uma fundição de peças metálicas, recebeu um lote de liga de alumínio de um novo fornecedor e precisa de confirmar, antes de a usar em produção, se a composição química cumpre a especificação contratada. Foste destacado/a, como técnico/a de laboratório, para executar o ensaio completo: da calibração do equipamento ao boletim de ensaio final.
Trabalhas individualmente ou a pares, simulando o fluxo real de um laboratório de análise química: calibrar, amostrar, preparar soluções, escolher e operar a técnica de análise, controlar a qualidade, validar o resultado e comunicar a conformidade.
Requisitos
Funcionais
- Plano de calibração do equipamento a usar, com padrão certificado, cálculo de erro e critério de aceitação.
- Plano de amostragem e preparação da amostra, com pelo menos 2 pontos de colheita justificados.
- Cálculo de diluição de pelo menos uma solução de trabalho a partir de uma solução padrão, com fórmula e fator de diluição.
- Seleção justificada da técnica de análise instrumental adequada ao(s) elemento(s) a medir (ex.: espectrometria de emissão ótica para uma liga metálica).
- Procedimento de operação do equipamento, com os parâmetros configurados e as condições de operação identificadas.
- Registo do controlo de qualidade: pelo menos 5 medições de uma amostra de referência, com média e desvio padrão calculados.
- Validação do resultado, com precisão, exatidão e incerteza de medição justificadas.
- Boletim de ensaio final, completo, com decisão de conformidade fundamentada.
Não-funcionais
- Todos os passos documentados de forma rastreável (data, responsável, equipamento, calibração usada).
- EPI e medidas de segurança identificadas para cada etapa com risco (reagentes, exaustão).
- Gestão de resíduos do ensaio simulado, identificada por tipo.
- Cálculos apresentados passo a passo, sem atalhos não justificados.
Fases
Fase 1 · Planeamento e normas (2h) Definir o objetivo do ensaio, o elemento ou elementos a analisar, e as normas ou especificações de referência aplicáveis à liga.
Fase 2 · Calibração do equipamento (3h) Escolher o padrão certificado, simular a leitura, calcular o erro e comparar com o critério de aceitação definido.
Fase 3 · Amostragem e preparação da amostra (2h) Definir o plano de amostragem, os pontos de colheita e os passos de preparação (redução de tamanho, limpeza, identificação).
Fase 4 · Preparação de soluções e diluição (3h) Calcular e documentar a preparação de pelo menos uma solução de trabalho a partir de uma solução padrão, com fator de diluição.
Fase 5 · Técnica, operação e controlo de qualidade (5h) Selecionar a técnica de análise, descrever os parâmetros de operação, e registar as medições de controlo de qualidade (média, desvio padrão, carta de controlo simplificada).
Fase 6 · Validação e boletim de ensaio (3h) Avaliar precisão, exatidão e incerteza; comparar o resultado com a especificação; preencher o boletim de ensaio final.
Fase 7 · Apresentação (2h) Apresentar à turma o ensaio completo e o boletim de ensaio, justificando cada decisão tomada.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Calibração e critério de aceitação corretamente aplicados | 15% |
| Amostragem e preparação da amostra bem fundamentadas | 15% |
| Cálculos de diluição e concentração corretos | 15% |
| Técnica de análise e operação do equipamento justificadas | 20% |
| Controlo de qualidade e validação do resultado | 20% |
| Boletim de ensaio e conformidade legal/rastreabilidade | 10% |
| Apresentação e clareza do dossiê | 5% |
Erros comuns
- Analisar a amostra sem confirmar a validade da calibração do equipamento.
- Colher a amostra num único ponto, sem plano de amostragem representativo.
- Trocar V1 e V2 na fórmula da diluição, invertendo o fator calculado.
- Escolher a técnica de análise pela disponibilidade do equipamento, não pela adequação ao elemento.
- Validar o resultado só pela média, sem considerar precisão, exatidão e incerteza.
- Comparar o valor central com a especificação, ignorando a incerteza de medição.
- Emitir o boletim de ensaio sem todos os campos obrigatórios (método, incerteza, conformidade, responsável).
- Esquecer o EPI, a exaustão de fumos ou a gestão de resíduos em qualquer etapa do ensaio.
Bónus (opcional)
- Construir uma carta de controlo completa, com pelo menos 10 pontos e limites calculados.
- Simular um resultado não conforme e documentar o procedimento de reanálise e reporte.
- Comparar duas técnicas de análise diferentes para o mesmo elemento e justificar qual escolher.
- Propor um plano de gestão de resíduos detalhado para os reagentes usados no ensaio simulado.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que um resultado pode parecer conforme pelo valor central e, ainda assim, ser considerado não conforme? E que três medidas tomaste ao longo do ensaio para garantir a rastreabilidade de todo o processo, da calibração ao boletim de ensaio?