Do Polariscópio ao Polarímetro: A Evolução de um Instrumento

Do Polariscópio ao Polarímetro: A Evolução de um Instrumento

Cláudio Augusto Gomes da Câmara (Departamento de Química, UFRPE), Alexandre Medeiros (Departamento de Física, UFRPE), Lúcia Helena Aguiar de Souza (Departamento de Química, UFRPE) & Cleide Farias de Medeiros (Departamento de Educação, UFRPE)

Palavras Chave: Instrumento; História; Polarímetro.

Introdução

Dentre os muitos eixos que tem caracterizado a pesquisa em Educação Química, dois deles têm merecido uma atenção especial: os estudos dos desenvolvimentos histórico-conceituais e aqueles relacionados à instrumentação para o ensino¹. Na química, a existência de um grande número de substâncias é justificada devido às inúmeras possibilidades de como suas moléculas se arranjam no espaço. Sendo assim, um dos ramos mais fascinantes e de grande relevância para a compreensão do comportamento molecular é, sem dúvida alguma, a Estereoquímica. Como distinguir, por exemplo, duas substâncias assimétricas que sejam imagens especulares uma da outra e que não se sobreponham? Esta diferença pode ser revelada através do desvio, que é distinto para cada estereoisomero, causado pela interação matéria-energia quando uma luz “especial” atravessa cada um dos compostos. Dizem-se oticamente ativas, as substâncias que desviam esta luz "especial”. O aparelho que permite, na prática, verificar se a substância é ou não oticamente ativa é o polarímetro². Este tem caracterizado-se como um dos principais instrumentos de análise na química orgânica. A descrição do funcionamento de tal instrumento tem sido feita, comumente, de forma sistêmica, sem se ater aos significados dos fenômenos ocorridos em cada uma das partes do sistema. O presente trabalho tenta unir os dois eixos acima mencionados relativos à pesquisa em educação química, apresentando uma evolução histórica de um importante instrumento na aprendizagem da química orgânica: o polarímetro.

Resultados e Discussão

Os resultados desta pesquisa histórica apontam para a importância da compreensão do surgimento do polariscópio como uma etapa na evolução do desenvolvimento do polarímetro. Apesar da diferença etimológica, entre as palavras polariscópio e polarímetro, ambos os instrumentos utilizam o mesmo princípio de funcionamento para descrever o mesmo fenômeno, muito embora diferentes informações sejam obtidas na utilização de cada um por meio da interpretação do fenômeno observado. Ambos os instrumentos são basicamente constituídos por uma fonte de luz e dois filtros polarizadores³. A utilização da luz em análise orgânica iniciou-se com a Polarimetria. Esta técnica usa o fenômeno da polarização da luz, que foi descoberto no século XVII por Bartholin e por Huygens. Biot, no século XIX, estudando os efeitos da luz polarizada (luz especial) sobre vários cristais observou que alguns tinham a propriedade de desviar a referida luz para a direita e outros para a esquerda. Baseado em tal fenômeno, Arago idealizou inicialmente o polariscópio e depois o polarímetro⁴. O polariscópio e o polarímetro diferem no tipo de amostra a ser analisada. O polariscópio permite a análise das tensões e das distribuições de materiais sólidos transparentes enquanto que o polarímetro permite medir com um disco graduado o ângulo da rotação da luz polarizada pela passagem da mesma através de uma solução. Além dos componentes supramencionados, o polarímetro possui ainda um recipiente para acondicionar a solução.

Conclusões

Compreender o funcionamento do polarímetro e do polariscópio implica não apenas em descrevê-los de um modo sistêmico. A compreensão mais profunda do funcionamento desses instrumentos implica em uma discussão dos significados físicos dos processos ocorridos em termos do que ocorre com o plano de polarização da luz e das suas razões de ser. Para que haja, entretanto, uma aprendizagem significativa, é necessário, acima de tudo, compreender a própria natureza eletromagnética da polarização da luz para que a informação sobre a estrutura interna das substâncias analisadas faça um sentido mais aprofundado.

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¹ Medeiros, A. e Monteiro Jr, F. VIII Seminário de História da Ciência. Rio de Janeiro . 2001, 50-57.

² Solomons, T. Organic Chemistry. 1986, 195-196.

³ Hawk, P. Practical Physiological Chemistry. 1913, 36-39.

⁴ Malacara, D. Óptica Tradiconal y Moderna. 1989. 9-45.

XI Encontro Nacional de Ensino de Química – ENEQ 2002 (UFRPE)