Projeto de equipamento de laboratório para o estudo de reações bioquímicas

• Autor(a) principal: Cabral, Pedro Miguel Pires
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/83638
• topic: Autoclave; Análise de reações bioquímicas; Laboratório; Elevada pressão; Elevada temperatura; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

Este trabalho tem como objetivo o projeto de um equipamento autoclave, mais precisamente um reator de alta pressão, no qual será possível estudar o produto da reação entre dois reagentes, sujeito a condições de elevadas pressões e temperaturas. Este equipamento permitirá realizar a prova de conceito sobre a utilização de ferritinas na extração de metais libertados por fontes hidrotermais submarinas. A utilização destas proteínas para a obtenção de metais existentes no fundo dos oceanos pode revelar-se uma solução mais económica e mais sustentável do ponto de vista ambiental, comparativamente às outras alternativas para este tipo de mineração. No entanto, é necessário realizar um conjunto de testes de modo a conhecer o comportamento destas proteínas quando sujeitas às condições existentes junto destas fontes hidrotermais, onde as temperaturas rondam os 300 ºC e as pressões dependem da profundidade a que estas se encontram, sendo que normalmente pode variar entre 1 e 5 Km. Não sendo viável realizar estes estudos no fundo do oceano, surgiu a necessidade de desenvolver um equipamento que permita simular estas condições em laboratório. Para que as análises realizadas com este equipamento possam fornecer resultados fiáveis relativamente ao comportamento das proteínas, é necessário garantir que as reações apenas ocorram quando impostas as condições de pressão e temperatura pretendidas para cada ensaio. Desta forma, o equipamento deverá contemplar um sistema de mistura dos reagentes que permita ao operador controlar a altura em que se dá o início da reação. Por outro lado, para preservar os resultados do produto de reação obtido nessas condições, é necessário interromper a reação através de um processo de congelação rápida, pelo que irá contemplar também um sistema de congelação em azoto líquido. No decorrer deste trabalho será apresentada a metodologia de projeto deste equipamento, que engloba: o pensamento adotado durante a sua conceção; a razão de algumas das opções tomadas ao longo da realização do trabalho; as análises de elementos finitos, onde se pretende simular as condições de funcionamento do equipamento. Seguem-se algumas sugestões de cuidados a ter para uma correta montagem e utilização do equipamento.