sonia maria nobre gimenez, antonio alberto da silva alfaya...

QUÍMICA NOVA NA ESCOLA N° 23, MAIO 2006

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Diagnóstico das condições de laboratórios e resíduos químicos nas escolas de Londrina

PESQUISA NO ENSINO DE QUÍMICA

Recebido em 7/3/05, aceito em 11/11/05

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No ensino de Química, a vivên-cia de situações reais é degrande importância para a

compreensão e correlação dos diver-sos conteúdos. Em algumas escolas,observa-se uma desconexão entre ostópicos abordados, mesmo os teóri-cos, quando deveria existir um desen-volvimento seqüencial buscando aconstrução de conceitos simples parao desenvolvimento de outros maiscomplexos. Neste contexto, observa-se a importância das atividades prá-ticas para uma melhor compreensãodos conteúdos teóricos (Fensham,2002). A Lei de Diretrizes e Bases daEducação, Lei no 9.394 de 20 de de-zembro de 1996, seção IV do EnsinoMédio, art. 35, parágrafo IV, destacaque esta etapa do ensino terá comofinalidade “a compreensão dos fun-damentos científico-tecnológicos dosprocessos produtivos, relacionando ateoria com a prática, no ensino de ca-da disciplina” (Brasil, 1996). O EnsinoMédio com atividades experimentais

A seção “Pesquisa no ensino de Química” inclui investigações sobre problemas no ensino de Química, com explicitaçãodos fundamentos teóricos e procedimentos metodológicos adotados na análise de resultados.

adequadas, incluindo aspectos dogerenciamento dos resíduos produzi-dos, preparará melhor o aluno para oexercício de profissões técnicas, comdestaque para uma visão de preser-vação do ambiente.

Dentre os resíduos sólidos comunsencontrados nos laboratórios des-tacam-se: papéis,algodão, luvas, em-balagens de plásticoe de papelão, vidrosvazios de reagentese cacos de vidros. Osresíduos químicoslaboratoriais fazemparte de outra classede materiais. O trata-mento e a viabilidadede reutilização des-tes em atividadesdidáticas devem ser considerados.Publicações recentes trazem experiên-cias voltadas ao gerenciamento deresíduos químicos gerados em labora-tórios de universidades, as quais ofere-

cem subsídios para outras instituições,incluindo escolas de Ensino Médio(Alberguini et al., 2003; Bendassolli etal., 2003; Afonso et al., 2005).

Ao longo dos anos, os químicosse preocuparam muito mais em obterresultados do que em descartar demaneira correta os resíduos químicos

originados em experi-mentos. Esse com-portamento precisaser mudado, sob pe-na de não deixarmosum mundo habitávelpara os nossos des-cendentes (Coelho,2000). A implemen-tação de uma políticainterna de gerencia-mento de resíduosnas escolas é uma

das maneiras de despertar no alunoa percepção da importância do seuenvolvimento com o tema e promoverum comportamento diferenciado esocialmente correto.

Muitos pesquisadores, na área doEnsino de Química, têm demonstradoa viabilidade do desenvolvimento de

Sonia Maria Nobre Gimenez, Antonio Alberto da Silva Alfaya, Reni Ventura da Silva Alfaya,Maria Josefa Santos Yabe, Olívio Fernandes Galão, Eliana Aparecida Silicz Bueno, Matheus Paes Paschoalino,

Carlos Eduardo de Almeida Pescada, Tatiana Hirossi e Priscila Bonfim

Através de visitas e questionários, professores do Departamento de Química da Universidade Estadual de Londrina procuraramfazer um diagnóstico dos resíduos laboratoriais gerados nas atividades experimentais de Química no Ensino Médio, em Londrina -PR. Foram obtidas também informações sobre: atividades realizadas, reagentes armazenados, condições de uso dos laboratórios,utilização de normas de segurança, condições de armazenagem e validade dos reagentes. Constatou-se que em algumas escolasnão são ministradas aulas práticas e, nas que estas existem, o número é insuficiente. Observou-se a presença de um passivoambiental em muitas escolas, relativo à quantidade de reagentes armazenados já impróprios para uso. Houve destaque para asseguintes necessidades: implantação de atividades experimentais rotineiras concomitantes ao conteúdo abordado em sala de aula,ampliação da carga horária da disciplina de Química e o retorno do técnico laboratorista às escolas.

Ensino Médio, resíduos, experimentos de Química

Segundo a LDB, o EnsinoMédio terá como finalidade

“a compreensão dosfundamentos científico-

tecnológicos dosprocessos produtivos,

relacionando a teoria coma prática, no ensino decada disciplina”, daí a

importância de atividadesde laboratório


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atividades experimentais com ogerenciamento dos resíduos quími-cos produzidos, sugerindo tratamen-tos para o descarte final, adequandoo ensino experimental à preservaçãodo ambiente (Amaral et al., 2001; Cu-nha, 2001; Alberguini et al., 2003;Afonso et al., 2005; Abreu e Iamamo-to, 2003). Os dirigentes e docentesdas escolas públicas e privadas de-vem investir nesse gerenciamento,adaptando-o às realidades e neces-sidades da instituição.

Considerando a preocupaçãoatual de grande parte da sociedadesobre a contaminação dos comparti-mentos do ambiente e a possível inter-ferência nestes, proporcionada pelageração de poluentes oriundos de di-versas atividades, incluindo as execu-tadas no ensino de Química, umgrupo de professores do Departa-mento de Química da UniversidadeEstadual de Londrina elaborou, pormeio de um projeto de extensão, umdiagnóstico dos resíduos produzidosnas atividades experimentais do Ensi-no Médio no município de Londrina.Foram aplicados questionários a do-centes e discentes das escolas parti-culares e da rede estadual de ensinoe feito um levantamento dos reagen-tes armazenados em cada escola.Outros dados, como condições deuso dos laboratórios, utilização denormas de segurança, condições dearmazenagem e prazo de validadedos reagentes, também foram consi-derados.

MetodologiaProcurou-se avaliar, por meio de

visitas e questionários, as atividadesexperimentais executadas, os resí-duos laboratoriais produzidos e ascondições dos laboratórios. Foramvisitadas as escolas de Ensino Médiodo município de Londrina - PR, sendo12 particulares e 32 da rede estadual,no período de 2001 a 2002. As 44 es-colas contavam, no período letivo doestudo, com 135 professores atuan-tes na área de Química, com umnúmero aproximado de 18 800 alunosda rede pública e 3900 da rede priva-da.

Os modelos de questionário utili-zados estão apresentados no Qua-

Questionário A: aplicado a docentes de Química do Ensino Médio.1. Qual a formação do professor?2. A escola possui laboratório? ( ) sim ( ) não3. Existe cronograma de aulas experimentais?

( ) não ( ) sim, regulares ( ) sim, esporádicas4. Os alunos realizam os experimentos em grupos?5. Qual o número de alunos por grupo de atividades experimentais?6. Há incentivo, por parte da administração da escola, para a realização de aulasexperimentais?

( ) sim ( ) não7. Existe o técnico ou o professor laboratorista na escola?

( ) sim ( ) não8. Como são as aulas experimentais?

( ) demonstrativas ( ) participativas ( ) ambas9. Quais são os reagentes utilizados com maior freqüência?10. São consideradas as orientações de segurança na execução das atividadesexperimentais?

( ) sim ( ) não ( ) às vezes11. Como os resíduos produzidos nas atividades experimentais são descartados?

( ) jogados diretamente na pia ( ) são armazenados( ) são tratados e depois descartados ( ) jogados em lixo comum

12. A escola ( ) possui fossa séptica ( ) está ligada à rede de esgoto

Questionário B: aplicado a discentes de Química do Ensino Médio.1. São realizadas atividades experimentais no ensino da Química?

( ) não ( ) sim, esporadicamente ( ) sim, regularmente2. Sob seu ponto de vista, o número de aulas experimentais é satisfatório?

( ) sim ( ) não3. As atividades experimentais estão correlacionadas ao conteúdo teórico?

( ) sim ( ) não ( ) às vezes4. Alguma atividade experimental o ajudou na compreensão do conteúdo teórico?

( ) sim ( ) não5. Normalmente, você realiza os experimentos ou apenas observa as demonstraçõesdo professor?

( ) realizo ( ) observo6. Em alguma atividade experimental houve reflexão sobre tratamento ou descartedos resíduos produzidos?

( ) sim ( ) não7. Sob seu ponto de vista, é importante tratar os resíduos antes de descartá-los?

( ) sim ( ) não

Questionário C: itens considerados para a caracterização dos laboratórios.1. Características do piso do laboratório.

2. Características da bancada.

3. Condições das instalações (elétrica, hidráulica, exaustão e gás).

4. Condições dos equipamentos de segurança.

5. Condições de armazenamento de reagentes.

6. Tipos e quantidades de reagentes (descrição dos frascos ou embalagens).

7. Tipos de vidrarias e equipamentos.

8. Condições de armazenamento e descarte dos resíduos.

dro 1. Os questionários A e B foramaplicados aos docentes e discentesdo Ensino Médio, respectivamente, eincluem informações referentes àsatividades experimentais. Para avaliaras condições dos laboratórios foramconsiderados os itens listados no

questionário C.

Resultados e discussãoAs áreas de formação dos profes-

sores que estavam atuando no Ensi-no Médio durante o período deexecução do projeto encontram-se na

Quadro 1: Questionários aplicados neste trabalho


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Figura 1, sendo definidos como “ou-tros” os professores com formaçãosuperior em outras áreas (agrôno-mos, físicos, farmacêuticos e bioquí-micos). Considerando que 75% dosprofessores possuíam formação emQuímica, as atividades práticasministradas foram insuficientes emrelação ao que deveria estar ocorren-do para um aprendizado adequado.

Dentre as escolas visitadas, 39(88,6%) possuíam laboratórios. Deacordo com informações dos docen-tes, em apenas 5 (12,8%) eram utiliza-dos cronogramas regulares de ativi-dades experimentais, enquanto emoutras 8 (20,5%) as atividades eramesporádicas.

De acordo com os docentes dasescolas que realizavam aulas práti-cas, as atividades experimentais, es-porádicas ou regulares eram feitasem grupos. O número de alunos porgrupo variou de três a dez, sendo queem 40% dos casos os grupos eramformados por cinco alunos.

A análise do questionário aplica-do aos docentes (questionário A doQuadro 1) indicou que 53,1% dosdiretores e supervisores das escolasincentivavam a realização de ativida-des experimentais, promovendocondições favoráveis para a realiza-ção das mesmas. Dos professoreshabilitados em Química, incluindo osde Ciências, cerca de 78% estavamconcentrados nas escolas públicas eaproximadamente 22% nas escolasparticulares, semelhantemente àproporcionalidade das escolaspúblicas e privadas no município. Dosprofessores que estavam atuandonas escolas públicas, cerca de 15%não estavam habilitados em Química.Nas escolas particulares, essa pro-porção foi maior, cerca de 29%.

Através dessa distribuição e conside-rando que alguns professores comformação em Química e outrosprofessores com formação diferenteministram aula nos dois segmentos,não foi possível obter indícios sobreo grau de motivação proporcionadopor um ou outro gru-po com relação à rea-lização das ativida-des práticas. Pormeio do questionárionão foi possível ava-liar o grau de com-prometimento dosdocentes e dirigentesnos dois segmentos.

No período deexecução do projeto, em nenhumaescola visitada havia técnico delaboratório. A presença do técnico éde grande importância, considerandoque a carga horária do professor doEnsino Médio está voltada ao ensinoteórico, restando pouco tempo parao preparo de atividades experimen-tais.

As atividades experimentais, de-monstrativas e participativas (cercade 50% cada), e os reagentes utili-zados com maior freqüência foram:hidróxido de sódio, carbonato de cál-cio, ácidos nítrico e clorídrico.

Quanto às medidas de segurança,foi constatado que em apenas quatroescolas onde eram realizadas ativida-des práticas, uma particular e três darede pública, havia localização ade-quada de botijões de gás e de outrosprodutos perigosos. Nessas escolas,os professores procuravam seguirnormas adequadas de segurança eincentivavam os seus alunos a segui-las, principalmente quanto ao uso dovestuário correto e dos equipamentosde proteção individual (EPI).

Em pratica-mente 100% dasescolas ondeeram realizadasatividades práti-cas, os resíduosgerados eram lan-çados direta-mente nas pias. Amaioria das esco-las possui esgotoligado à rede mu-

nicipal e duas descartavam os resí-duos em fossa séptica.

Independente do tipo de resíduoa ser descartado e de seu grau detoxidez, cabe ressaltar a importânciaeducacional do gerenciamento deresíduos para a formação do aluno

como cidadão ativona melhoria dascondições de vidana sociedade.

De acordo comAfonso et al. (2005),rotinas de tratamen-to de resíduos gera-dos em laboratóriodevem seguir ideal-mente etapas de:

recuperação e reutilização de ele-mentos de interesse, obtenção derotas seguras de descarte de sólidosinservíveis e obtenção de efluentes lí-quidos neutralizados e livres de espé-cies químicas tóxicas que possam serdescartados na pia do laboratório.

O questionário B do Quadro 1 foiaplicado a 360 alunos (6,5%), distri-buídos nas turmas dos três anos doEnsino Médio das 13 escolas que rea-lizavam atividades práticas. Nessasescolas, cerca de 62% das turmas,com aproximadamente 39 alunos ca-da, efetivamente realizavam ativida-des práticas. A maioria dos alunos,mesmo os das escolas que apresen-taram cronograma regular de aulaspráticas, informaram que as ativida-des experimentais no ensino de Quí-mica eram realizadas esporadica-mente. Portanto, os questionáriosaplicados correspondem a cerca de10,5% dos alunos que participavamdas atividades experimentais. A quan-tidade de turmas que realizavamatividades experimentais, 69 nas es-colas públicas e 19 nas particulares,foi semelhante à proporcionalidadedo número de turmas tanto das es-colas públicas como das privadas,não sendo possível mostrar o grau defacilidade de se realizar as atividadesem um ou outro segmento. A maioriados alunos considerou que a quanti-dade de experimentos realizados erainsatisfatória, destacando que poucasvezes as práticas estavam relaciona-das aos conteúdos ministrados nateoria. A maior parte dos alunos não

Figura 1: Formação dos professores que estavam atuando noEnsino Médio, durante o período de execução do projeto.

A maioria dos alunosconsiderou que aquantidade de

experimentos realizados erainsatisfatória, destacando

que poucas vezes aspráticas estavam

relacionadas aos conteúdosministrados na teoria


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respondeu se as atividades práticas,quando correlacionadas aos conteú-dos teóricos ministrados, os ajudouna compreensão dos mesmos. Paraas atividades práticas, a maioria parti-cipava em grupo e poucas vezes hou-ve discussão e reflexão quanto aodescarte dos resíduos gerados. To-dos os alunos entrevistados respon-deram que é importante tratar os resí-duos antes de descartá-los. Destaca-se que os questionários foram aplica-dos no final do ano letivo.

As respostas do questionário C doQuadro 1 destacam as característicasfísicas dos laboratórios e descarte dereagentes. Das escolas que pos-suíam laboratórios, 18 apresentavampiso liso, 10 piso cerâmico e 11 combase de piso. A maioria das bancadasfoi construída com materiais comomadeira, fórmica ou concreto. Os de-mais materiais utilizados para cons-trução das bancadas foram ardósia,mármore, granito e piso cerâmico. Asinstalações elétrica e hidráulica degrande parte dos laboratórios eramrazoáveis. Somente em três labora-tórios foram encontradas capelas,sendo o extintor de incêndio o únicoequipamento de segurança coletivoencontrado. Porém, a maioria delesestava com prazo de validade ex-pirado. Foram en-contrados tambémdois destiladores, 24balanças e três cen-trífugas, a maioriadestes sem condi-ções de uso. Por-tanto, as condiçõesdos laboratóriosdeveriam ser revisa-das para a adequadarealização das ativi-dades laboratoriais.

Quanto às con-dições de armazenamento de rea-gentes, grande parte estava emarmários de madeira e de aço, nosquais foram encontrados frascos desais inorgânicos e de diferentes sol-ventes orgânicos guardados inade-quadamente, muitas vezes em umúnico armário, sendo também encon-trados reagentes líquidos na partesuperior dos armários. Em algumasescolas os reagentes em soluções,

ácidas ou básicas, e os solventesorgânicos estavam dispostos embai-xo das pias. O ideal seria armazenarseparadamente os frascos consi-derando as características de cadacomposto. Os reagentes líquidos, naausência de um almoxarifado apro-priado, devem estardispostos na parte in-ferior de armários oubancadas. Na maio-ria dos laboratóriosexistiam espaçospara construção dearmários para oarmazenamento adequado dosreagentes. Esses armários poderiamser construídos em alvenaria comportas de madeira e vidro. O idealseria a construção de um pequenoalmoxarifado externo ao laboratório.A forma de armazenamento é de fun-damental importância para a segu-rança no laboratório, bem como paraa preservação dos reagentes. Emquase todas as escolas que pos-suíam laboratórios, a quantidade devidrarias era suficiente para realizaçãode atividades experimentais.

Devido à quantidade de reagentesvencidos encontrados nas escolas,alguns das décadas de 1950 e 1960,existe um passivo ambiental a ser

tratado. Muitos rea-gentes estavam la-crados, alguns saishidratados, compos-tos orgânicos visivel-mente alterados,alguns oxidados eoutros reduzidos.Alguns ainda apre-sentavam condiçõesde serem utilizadospara atividadesexperimentais deensino, o que moti-

varia a criação de diferentes formasde utilização. Os reagentes querealmente perderam parte de suascaracterísticas foram classificadoscomo resíduos. A quantidade totaldos reagentes nas escolas visitadasfoi cerca de 590 L e 680 kg, desta-cando-se dentre eles cerca de 135 Lde ácidos concentrados e 43 kg dehidróxidos.

Em nenhuma das escolas visita-

das foram encontrados resíduos pro-venientes de atividades laboratoriaisarmazenados. Considerando que 39destas possuem laboratórios, espe-rava-se encontrar informações sobreo descarte de resíduos das aulas prá-ticas de Química. No entanto, poucas

informações foramobtidas, pois apenasem 13 escolas eramrealizadas aulas prá-ticas. Cabe ressaltarque a ausência deatividades experi-mentais no ensino

de Química, assim como nos de Bio-logia e Física, pode ser bastanteprejudicial no aprendizado dosconteúdos teóricos. Deve ser esta-belecida uma relação de equilíbrioentre ensino, aprendizado, realizaçãode experimentos, resíduos gerados eformas de descarte. As atividadespráticas devem ser estimuladas e osresíduos produzidos devem ser osmais inócuos possíveis para oambiente. Para resíduos não inertes,os alunos poderiam ser orientados atratá-los em uma atividade práticaposterior, visando um descarte ambi-entalmente mais adequado.

O planejamento de atividades deensino envolvendo cronogramas pre-viamente preparados, o gerencia-mento de aquisição e o uso adequa-do dos reagentes contribuem para aotimização da utilização dos reagen-tes, para que estes não se tornemresíduos. Ainda, quanto ao gerencia-mento dos resíduos gerados, deveser estimulada uma postura maisadequada dos coordenadores deprogramas ou projetos elaboradospara o ensino. Esses programas de-vem prever quais os tipos de resíduose sua apropriada destinação final.

Após o diagnóstico da situaçãodos resíduos, foi realizado um encon-tro nos dias 5 e 6 de junho de 2003,na Universidade Estadual de Londri-na, direcionado a profissionais doEnsino Médio, para divulgar os dadosobtidos e promover reflexões sobreformas de melhoria das condições doensino da Química, do gerenciamentodos reagentes e do descarte e trata-mento de resíduos produzidos nasatividades experimentais. Participaram

O planejamento deatividades de ensino

envolvendo cronogramaspreviamente preparados, o

gerenciamento deaquisição e o uso

adequado dos reagentescontribuem para a

otimização da utilizaçãodos reagentes, para que

estes não se tornemresíduos

Em parte das escolasencontrou-se um passivoambiental, pois muitos

reagentes estavamvencidos, alguns das

décadas de 1950 e 1960


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Abstract: Diagnosis of the Laboratory Conditions, Execution of Practical Activities, and Chemical Residues Produced in the High Schools of Londrina - PR – By visits and questionnaires, teachersof the Department of Chemistry of the State University of Londrina conducted a diagnosis of the laboratory residues generated in high-school chemistry experimental activities, in Londrina, state ofParaná. Information was also obtained on the following: activities carried out, stored reagents, use conditions of the laboratories, use of safety norms, storage conditions and validity of the reagents.Environmental liability was found in many schools, related to the storage of reagents already improper for use. The following necessities became highlighted: establishment of routine experimentalactivities along with the content covered in the classroom, increase of the chemistry course load and return of the laboratory technician to the schools.Keywords: high school teaching, residues, chemistry experiments

264 pessoas, entre alunos de gra-duação em Química (130), docentesde graduação em Química, Biologiae Física (71) e docentes e dirigentesdo Ensino Médio (63). O encontromotivou os profissio-nais do ensino deQuímica a discutirquestões como a im-portância da ativida-de experimental e ogerenciamento ade-quado de resíduos.Na avaliação do en-contro, destacou-se a necessidadeda implantação de um maior númerode atividades experimentais, da am-pliação da carga horária para a disci-plina de Química e a necessidade dotécnico de laboratório nas escolas deEnsino Médio. Considerando o inte-resse e a grande discussão entre osparticipantes, verificou-se a importân-cia de eventos direcionados aoEnsino Médio que proporcionem mo-mentos de discussão e reflexão en-tre os discentes, docentes e dirigen-tes de escolas, quanto à necessidadede serem gerenciados os resíduosproduzidos, de modo a buscar alter-nativas viáveis e ecologicamente

suportadas.Pretende-se dar seqüência à reali-

zação de eventos desta natureza, pro-pondo cursos de capacitação paraprofessores, envolvendo o preparo de

atividades experi-mentais, armazena-mento de reagentes,normas de seguran-ça e descarte de resí-duos.

Considerações finaisA partir do diag-

nóstico realizado nas escolas deEnsino Médio do município de Lon-drina - PR, verificou-se que existe umpassivo ambiental, relacionado aosreagentes armazenados inadequa-damente, com prazos de validadevencidos e características modifi-cadas.

Como formador de opinião, cadaprofessor deve trabalhar no sentidode incentivar seus alunos a refletir eagir destacando no ensino prático aproblemática dos resíduos gerados.É necessária também a mudança deatitude, tanto de diretores de escolascomo dos professores responsáveispelas disciplinas de Ciências, Quí-

mica, Biologia e Física, nas questõesreferentes à implantação de uma polí-tica de gerenciamento dos reagentese resíduos, como também na implan-tação de um número maior de ativida-des práticas.

Sonia Maria Nobre Gimenez ([email protected]), graduadaem Química pela Universidade Estadual de Londrina(UEL), mestre em Química e doutora em Ciênciaspela Unicamp, é docente do Departamento deQuímica (DQ) da UEL. Antonio Alberto da SilvaAlfaya ([email protected]), graduado em Química pelaUFRJ, mestre em Química pela UEL e doutor emCiências pela Unicamp, é docente do DQ-UEL. ReniVentura da Silva Alfaya ([email protected]), licenciada emQuímica pela UEM, mestre e doutora em Ciênciaspela Unicamp, é docente do DQ-UEL. Maria JosefaSantos Yabe ([email protected]), graduada em Químicae mestre em Ciência de Alimentos pela UEL, doutoraem Ciências (área de Química Analítica) pela USP, édocente do DQ-UEL. Olívio Fernandes Galão([email protected]), graduado em Matemática e emQuímica pela UEL, mestre em Ciências pela UEM,é docente do DQ-UEL. Eliana Silicz Bueno([email protected]), química industrial e licenciada emQuímica pela Unaerp, doutora em Ciências (QuímicaOrgânica) pela Unesp, é docente do DQ-UEL.Matheus Paes Paschoalino ([email protected]), bacharel em Química pela UEL, émestrando no Programa de Pós-Graduação emQuímica da Unicamp. Carlos Eduardo Pescada égraduado em Química pela UEL. Carlos Eduardo deAlmeida Pescada e Tatiana Hirossi são graduados emQuímica pela UEL. Priscila Bonfim Gonçalves,graduada em Química pela UEL, é mestranda noPrograma de Pós-Graduação em Química dosRecursos Naturais da UEL.

Ficou claro que cadaprofessor deve trabalhar nosentido de incentivar seus

alunos a refletir e agirdestacando no ensino

prático a problemática dosresíduos gerados

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