Amostragem
Teoria
Introdução
Bora imaginar que eu te dou um pouquinho de areia pra você fazer umas análises loucas lá. Provavelmente você vai usar a areia toda e ainda vai me pedir mais.
E se eu chego com uma montanha de areia pra você analisar? Você vai passar o resto da vida analisando grão por grão??? Claro que não né! Você vai pegar uma parte só.
Mas como escolho a parte que vou pegar?
Quando vamos trabalhar com parte de algo, precisamos garantir que essa parte dele representa o todo!
Tipo, se você vai pegar parte de uma amostra com bolinhas roxas e amarelas, a parte que pegaremos tem que ter das duas bolinhas e nas mesmas proporções originais.
Técnicas de Amostragem
Técnicas de amostragem são a forma usada para garantir essa representatividade do todo na sua amostra retirada.
Amostra seca e de pequena massa
Se sua amostra for de partículas secas e não tiver uma massa muito grande, vamos homogeneizá-la e reduzi-la.
Jogamos as partículas em uma lona e vamos fazendo ela ir, em zigue-zague, de um lado pra outro. Depois de fazer isso por um certo tempo, dizemos que a amostra esta homogênea. Fazemos então uma pilha com as partículas, tipo um cone.
Daí, usamos uma chapa para dividir o cone em 4 partes, tipo assim:
Depois pegamos duas partes opostas e voltamos lá pra nossa lona. Vamos repetindo esse processo até a massa da amostra ser tão pequena quanto necessário para a análise.
Uso de suspensão
Quando dá para suspender as partículas em um líquido inerte, fica bem mais fácil. É só agitar bastante de forma que fique o mais homogêneo possível. Depois é só pegar um pouco da suspensão e ser feliz.
Amostra de massa muito grande
Ok, já sabemos quase tudo. Mas lembra que isso tudo que falei foi pra uma amostra não muito grande né? E se recebêssemos aquele trem de areia imenso?
Aí você tem que aceitar que sua amostra retirada não vai representar bem o todo porque não vamos conseguir homogeneizar. Mas como não queremos um resultado ruim, vamos fazer amostragens múltiplas e usar da estatística nos cálculos para obter uma representatividade boa.
Mas isso geralmente não é abordado em Operações Unitárias e sim em disciplinas de estatística.
Mas como escolho a parte que vou pegar?
Técnicas de Amostragem
Amostra seca e de pequena massa
Uso de suspensão
Amostra de massa muito grande
Exercícios Resolvidos
Exercício Resolvido #1
Elaboração própria
Dispõe-se de massa exata necessária à análise de um conjunto de partículas. Dado que a amostra não pode entrar em contato com nenhum líquido, como se deve tratar as partículas antes do experimento?
Passo 1
O enunciado diz que a amostra já tem a massa necessária ao experimento, então não vamos precisar reduzi-la.
Diz também que não se pode usar nenhum líquido, daí, não podemos suspender a amostra e facilitar nosso trabalho.
A única coisa que nos resta antes de analisar a amostra é homogeneizar.
Resposta
Deve-se homogeneizar a amostra.
Exercício Resolvido #2
Elaboração própria
Dispõe-se do dobro de massa necessária à análise de um conjunto de partículas. Dado que a amostra não pode entrar em contato com nenhum líquido, como se deve tratar as partículas antes do experimento?
Passo 1
Esse problema é parecido com o primeiro, mas como a massa que temos é maior do que a massa que necessitamos, vamos ter que reduzi-la, utilizando técnicas de amostragem.
Novamente, não se pode usar suspensão para facilitar nosso trabalho, já que o problema diz que não pode haver contato com líquido.
Passo 2
Então o jeito é homogeneizar a massa e reduzi-la.
Primeiro pegamos a massa original, homogeneizamos e formamos um cone com ela.
Depois, dividimos o cone em 4 partes.
Agora vamos pegar 2 partes opostas (na diagonal) e separá-las do restante. Vamos prosseguir só com essas duas partes, as outras podemos descartar.
Novamente, vamos homogeneizar, mas agora, não precisamos dividir de novo porque o enunciado disse que tínhamos o dobro do que precisávamos e, como já dividimos uma vez, temos agora exatamente o que precisamos.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #3
Elaboração própria
Um laboratório recebeu uma massa excessivamente grande de solo a ser analisado.
Devido a impossibilidade de homogeneização da massa recebida, como se deve proceder para garantir a confiabilidade dos resultados?
Passo 1
Esse caso é tipo aquele exemplo da montanha de areia que falei na teoria: como a massa é muito grande, não conseguimos homogeneizar.
Passo 2
Já que não vamos obter uma amostra homogênea, vamos ter que analisar várias amostras
porque aí vamos poder usar análises estatísticas para ter resultados confiáveis.
Essa parte de análise estatística não é o foco de operações unitárias, então não vamos perder tempo com ela, ok?
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #4
Elaboração própria
Deseja-se analisar uma massa de 100g de partículas. Qual a forma mais fácil de homogeneizar a amostra, sabendo que esta pode estar suspensa em um líquido?
Passo 1
A gente tem uma massa pequena para tratar. Daí, vamos conseguir homogeneizá-la.
Além disso, o enunciado diz que as partículas podem ser suspensas! Isso facilita a nossa vida.
Passo 2
Como a amostra pode ser suspensa, a forma mais fácil de homogeneizar é suspendê-la em um líquido inerte. Vamos agitar bastante pra garantir que está tudo bem homogêneo e depois é só ser feliz.
Muita emoção haha
Então nós vamos misturar as partículas com um líquido inerte, formando uma suspensão com uma certa concentração. Teríamos que, por fim, calcular qual o volume de suspensão teríamos que pegar para conseguir a massa de partículas que nos interessa.
Mas não se preocupa com isso agora não, pequeno padawan.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #5
Elaboração própria
Tem-se uma amostra constituída por muitas bolinhas, sendo metade de roxas e a outra metade de amarelas. Um aluno quer fazer uma análise nessas bolinhas, mas o aparelho só permite análise de 4 bolinhas. Qual a quantidade de bolinhas de cada cor que deve ser pega para que a amostra represente o conjunto original?
Passo 1
Temos um conjunto de bolinhas de duas cores: roxa e amarela.
O enunciado diz que tem 50% de roxas e 50% de amarelas no conjunto original.
Por limitação do aparelho, não se pode analisar o conjunto completo de bolinhas e por isso teremos que analisar apenas uma parte delas. Precisamos calcular o número de bolinhas de cada cor na amostra que vai ser analisada.
Passo 2
Sabemos que a amostra terá 4 bolinhas, certo?
Nessas 4, vão ter roxas e amarelas.
Olhando pras roxas primeiro, sabemos que 50% das 4 são roxas, daí:
Como o total fecha em 4:
