Usos
adecuados de materiales en el
laboratorio
En términos
generales se podría hacer una clasificación del material de laboratorio en las
siguientes categorías.
- - Calentable
- - No
Calentable
- - Intermedio
o de conexión
- - Medición
o de comparación
- - Fuentes
de calor
Material
de laboratorio Calentable
Consideramos
y denominamos como material de laboratorio calentable a todo material que su
uso así lo requiera y que esté construido con sustancias que soportan el
calentamiento.
Tubos
de ensayo: son
cuerpos cilíndricos que se caracterizan por el diámetro de su boca y por la
longitud de su cuerpo, están construidos por paredes finas de vidrio
borosilicatado o pirex y se usan para realizar pequeños ensayos, calentamientos
o contener soluciones o fluidos. Existe una modificación en ellos y la que
permite en caso de producir gases usar un solo tapón. Para mantenerlos en
posición vertical es necesario el uso de gradillas.
Vasos
de precipitado: son
recipientes también de forma cilíndrica con una base plana, se caracterizan por
el diámetro de su boca y su capacidad, pueden estar graduados o no, pueden
construirse de vidrio borosilicatado o plástico, según su uso, sirven para
preparar pequeños ensayos o efectuar disoluciones, contener o transportar
fluidos. Es recomendable no someterlos a un calentamiento a fuego directo ni
tampoco someterlos a cambios bruscos de temperaturas.
Erlenmeyer: también son recipientes de forma
piramidal que pueden estar construidos con vidrio o plástico, tienen diferentes
capacidades, se caracterizan por ellas o sus volúmenes expresados en
mililitros. Estos recipientes se diferencian de los vasos de precipitado en que
su boca es más estrecha, fácil de ser tapada y así reducir las posibilidades
del contacto con los gases del aire a las sustancias contenidas en él.
Balones: son recipientes de diferentes
capacidades, constan de un cuerpo esférico y un cuello largo, corto o mediano
que permiten su clasificación y su volumen, pueden estar construidos con vidrio
y contar con un cierre esmerilado o no, requieren de una forma de sustentación
ya que no cuentan con base plana. Existen modificaciones a estos balones
a-Proveerles de una base plana para su
mejor sustentación.
b-Adosarles una tubuladura lateral o
brazo de desprendimiento hecho que le permite integrar el equipo de destilación
por lo que se lo denomina balón de destilación.
Existen otras modificaciones como ser,
el número de bocas, dos o tres, etc.
Cápsulas
de porcelana:como su
nombre lo indica están construidas con porcelana en pequeño espesor muy útiles
para el calentamiento a sequedad a fuego directo, se caracterizan por el
diámetro de su boca, si bien se pueden calentar pero también no se deben
someter a cambios bruscos de temperaturas, se las pueden lavar o limpiar con
soluciones de ácidos diluidos.
Crisoles
de porcelana con o sin tapa:
También son pequeños recipientes construidos con porcelana, acero inoxidable o
bronce, con paredes finas, se caracterizan por el diámetro de su boca y por su
capacidad o volumen, se utilizan para calentamientos a fuego directo y reducir
sustancias a cenizas.
Refrigerantes
o condensadores: son
cuerpos cilíndricos con doble pared por donde circulan en contracorriente
fluidos que permiten un intercambio calórico por la pared con el fluido
refrigerante propiamente dicho, tienen paredes delgadas de vidrio y pueden
funcionar en posición vertical como en posición oblicua, en un ángulo mayor a
100º con la horizontal.
Recordamos
que el gas es un estado de la materia cuya característica principal es la de
encontrarse como tal a temperatura ambiente en cambio los vapores son
inestables y tienden a pasar al estado líquido mediante una condensación con
pérdida de calor.Los gases para que pasen al estado líquido se deben someter a
procesaos de presión y enfriamiento reiterado, para quitar su energía y una vez
logrado mantenerlos en recipientes especiales y a elevadas presiones.
Material
de laboratorio no calentable
Este
material de laboratorio se caracteriza por poseer paredes de vidrio gruesas,
concentraciones de material o llaves de cierre. El mencionado material de
trabajo cuando se calienta sufre un fenómeno físico llamado culpa ya que la
pared exterior se calienta más rápido que la pared interior, generándose por su
dilatación dos fuerzas paralelas de diferente sentido que tienden a generar una
rotación y consecuencia se rompe el material. Por ello afirmamos que están
construidos con materiales que no soportan el calentamiento o que su uso así lo
requiere.
Kitazato: es un recipiente similar al
erlenmeyer pero tiene una tubuladura lateral, tiene paredes gruesas ya que con
él se pueden trabajar con presiones o con vacíos, con una boca estrecha que
permite ser tapada con facilidad.
Ampolla
de Decantación: Es un
recipiente de forma ovalada o esférica que posee una boca con tapa y en
posición opuesta una llave de vidrio con un vástago. Se usan para la separación
de líquidos de diferentes densidades o no miscibles. En ellas se coloca el
sistema a separar, se tapa, se invierte, se dan movimientos de rotación, se
abre la llave en posición invertida para el escape de gases que pudieren
formarse, se repite esta operación y luego se coloca en el aro para la
separación de las fases y así separarlas por escurrimiento.
Embudos: son dispositivos de forma cónica, con
un vástago el que puede ser corto o largo, se caracterizan por el diámetro de
su boca y por la longitud de su vástago o pitorro, están construidos con
vidrio, plástico, porcelana, etc. Se usan para introducir líquidos en
recipientes de boca estrecha y también para realizar la operación de la
filtración.
La
Filtración es la operación que consiste en la separación de un componente
sólido de un sistema material en el que existe un líquido, según las
características del sólido a separar serán los tipos de embudos a usar, si el
componente es duro de formas definidas se emplea un embudo de pitorro corto y
el papel de filtro sin plegar en cambio si se trata de un sistema viscoso se
usa un embudo de pitorro largo, con el papel de filtro plegado.
En
esta operación también hay que tener en cuenta los papeles de filtro los que se
pueden usar en forma plana en los embudos de porcelana o plegándolos según
nuestras intenciones de separación en los embudos de vidrio.
Papeles
de filtro: son discos
de papel o material poroso como algodón, pasta de celulosa, pasta de amianto,
fibra de vidrio natural o sinterizado, estos se clasifican por el tamaño de
poro que pueden generar y en consecuencia el tamaño de las partículas que
podrían retener.
Cristalizadores: son recipientes de vidrio con un
diámetro de boca igual al de su base, amplios de paredes bajas, tienen por
objetivo permitir el rápido desprendimiento de los vapores del solvente y así
acelerar la formación de los cristales, a las temperaturas ambientes.
Vidrios
de Reloj: son
pequeños recipientes en los que es posible observar sustancias, cristales,
colocar cuerpos o materiales para poder manejarlos, también se los utiliza para
pesar sustancias y así preservar a los mecanismos de la balanza. Son aliados
imprescindibles del laboratorista. Pero hay que tener cuidado porque son
frágiles.
Pesa
Filtro: son recipientes con tapa construidos con vidrio, con un cierre
esmerilado y que sirven para pesar sustancias ácidas o tóxicas que pueden
afectar la salud del operador o del mecanismo de la balanza, se caracterizan
por su capacidad.
Morteros:son dispositivos que nos permiten
reducir la granulometría de una muestra de sustancia sólida o tal vez la mezcla
de diferentes sustancias sólidas. Están construidos desde vidrio, porcelana,
hierro y ágata. Constan de dos partes, la base y la mano o pilón, con él se
puede realizar dos operaciones Triturar sustancias y para ello se toma la base
con la palma de una mano, el pilón se toma con la otra mano apoyando el dedo
pulgar en su parte superior, de este modo se imparte un golpe vertical que
parte los sólidos y luego un movimiento circular que desmorona lo que se
partió.Para mezclar sustancias, que es la otra operación, se toma suavemente la
base con una mano ubicándola en la palma y el pilón con la otra, como si fuera
un lápiz y se dan movimientos de rotación con lo que se logra mezclar las
sustancias contenidas en él.
Desecadores:
son recipientes de
forma cilíndrica con una tapa esmerilada y un falso fondo en el que se coloca
una sustancia higroscópica, están construidos de vidrio o acrílico, en la tapa
se suele encontrar una tubuladura o salida a una válvula que permite modificar
las atmósferas o ambientes de enfriamiento o secado para equilibrar las
presiones, hacer vacío o incorporar gases, también se usan para dejar enfriar
sustancias anteriormente se han calentado ya que el enfriamiento al aire puede
alterar su composición.
Material
Intermedio o de conexión
Estos
materiales de laboratorio, consta de todos las herramientas auxiliares con las
que disponemos en un laboratorio.
Soporte
Universal:consta de
una barra metálica que se atornilla sobre la base, la que puede ser un trípode
o tener una forma rectangular, sobre esta barra se sujetan mediante las
diferentes nueces para fijar, los aros pinza u otros soportes que nos
proporcionan distancias fijas al soporte.
Gradillas: son dispositivos que nos permiten
sujetar a los tubos de ensayo y a otros recipientes en posición vertical,
pueden estar construidos con las más diversas sustancias.
Espátulas: son utensilios que nos permiten un
manejo más responsable de las diversas sustancias con las que trabajamos en el
laboratorio, pueden estar construidas con las más diversas sustancias, con la
condición de ser inerte, es decir que no reaccionen con las mismas, desde
hueso, porcelana, madera, vidrio, acero inoxidable y plásticos son las
sustancias con las que se construyen, pueden ser simplemente planas o tener
forma como la de una cucharita.
Trípode: como su nombre lo indica pueden tener
una estructura circular o cuadrada y poseer tres o cuatro patas las que pueden
soportarlas, en ellos podemos colocar diversos materiales para efectuar un
calentamiento o simplemente apoyarles en forma cómoda o para enfriar.
Tela
metálica con amianto central:
Este material, como su nombre lo indica posee un círculo cubierto por una pasta
de carbonato de magnesio y amianto, esta zona es la que nos permite cortar a la
llama del mechero, distribuir el calor y así evitar un calentamiento puntual
sobre los materiales.
Triángulo
de pipa: este
material es un triángulo cuyos lados son cilindros de hueso o cerámicos los que
están unidos mediante un alambre metálico, se lo coloca sobre el trípode y
sobre él se coloca una cápsula o crisol para efectuar un calentamiento a
cenizas.
Los
cepillos: son dispositivos de fibra o cerda empleados para la limpieza interior
de tubos de ensayo, pipetas, buretas, erlenmeyer y otros recipientes
cilíndricos de diámetro estrecho que no nos permite introducir el dedo o la
mano para su eficaz limpieza. Es de recordar que el material que limpiará es de
vidrio y que el cepillo tiene un alambre en su interior el que si se usa en
forma descuidada puede romper el material.
Materiales
de Medición o de comparación
Estos
materiales de laboratorio son los que nos permiten hacer una ligera evaluación
de magnitudes ponderables de un sistema material. Para ello se debe manejar
algunas definiciones.
Magnitud:
se entiende como tal, a todo ente sujeto a ser medido o comparado.
Medir:
es comparar la intensidad de una magnitud, con una porción limitada de esta
misma magnitud llamada patrón.
Pipetas: son dispositivos de forma cilíndrica,
de diferentes capacidades, pueden contener una graduación secuencial por lo que
se las denominan graduadas, o bien no, es decir contener uno o dos aforos por
lo que se las denominan aforadas. Para su uso se deben tener en cuenta: que el
extremo inferior del material se encuentre dentro del líquido a pipetear, la
naturaleza del líquido a pipetear, que si no es agresivo se subsionará con la
boca, procurando no ingerir el líquido que está pipeteando. Si se tratan de
líquidos cáusticos, corrosivos o tóxicos, es más que necesario el uso de un
dispositivo llamado pro-pipeta o también peritas de goma, por su forma,
este material consta de 3(tres) guías, y en cada una se encuentra una válvula
la que al presionar se abre y al soltar se cierra. La válvula de la parte
superior de la pera permite hacer un vacío y deformar la pera de goma, la
válvula que se encuentra en la base de la pera, permite comunicar el vacío a la
conexión con el material volumétrico insertado y que de esta forma se puede
subsionar a los líquidos y la válvula que se encuentra en la ramificación lateral
permite la entrada del aire y la descarga del líquido que sostiene el material
volumétrico.
Probetas:También son recipientes cilíndricos
con una graduación continua, están construidos con vidrio borosilicatado,
tienen una base de sustentación que les permiten mantenerse en forma vertical y
tienen diferentes capacidades y apreciaciones en sus graduaciones y
apreciaciones.
Buretas:son recipientes similares a las
pipetas graduadas pero en su parte inferior tienen una llave de vidrio o teflón
que nos permite descargar en forma continua el líquido que contiene.
Las
buretas se enjuagan con la solución colocándolas en posición horizontal y
girándolas, luego se las coloca en el soporte en posición vertical y se deja
escurrir esta solución y se procura de que el aire que pudiera quedar encerrado
debajo de la llave sea desalojado para evitar errores en la titulación.
Matraz
Aforado: son
recipientes de vidrio o plástico que contienen un determinado volumen de
líquido por debajo del aforo o marca, con ellos se preparan soluciones por la
exactitud del su volumen, pueden ser de 50 ml, 100 ml, 200 ml, 250 ml, 500 ml y
1000 ml
Picnómetro: es un recipiente también construido
en vidrio, con diversos volúmenes de capacidad exactos, con una tapa que
contiene un escape capilar para aforar el volumen exacto que contienen, se los
usa para determinar densidades ya que se los pueden pesar vacíos y llenos de
líquidos por diferencia se conoce el peso de un determinado volumen de líquido
y como se conoce el volumen se puede calcular el peso específico.
PE
= Peso de líquido / volumen = masa .g / volumen
PE
= densidad .g
Fuentes
de Calor
Aparatos
con llama
El
trabajo con llama abierta genera riesgos de incendio y explosión por la
presencia de gases comburentes (en cuyo seno se realiza o permiten que se
realice la combustión) y combustibles (estados fluidos que se oxidan o
combustionan) o de productos inflamables en el ambiente próximo donde se
utilizan.
Lámpara
de Alcohol o mechero de alcohol:
es un dispositivo en donde hay un recipiente que contiene el combustible
(alcohol desnaturalizado) y una mecha de telas o fibra de algodón que sea capaz
de permitir el desplazamiento por capilaridad del combustible a la zona de la
combustión. Se lo emplea para lograr calentamientos suaves, o bien usar la
llama con fines de esterilización.
Mechero
Bunsen: Es un
dispositivo mediante el cual se logra una fuente de energía térmica para uso
del laboratorio. La llama más utilizada en el laboratorio es la producida por
la combustión del gas (propano, butano, etc) con el oxígeno del aire. La
combustión completa con un exceso de oxígeno produce agua y dióxido de
carbono, una llama poco luminosa y de gran poder calorífico lográndose la
máxima temperatura a 2/3 de su altura.
Cuando
se trata de una combustión incompleta produce además de dióxido de
carbono y agua monóxido de carbono y otros productos intermedios dando origen a
llamas de poco poder calorífico altamente luminosa de color anaranjado (debido
a la incandescencia que producen las partículas de carbón en la masa gaseosa),
por ello se dice que se trata de una llama sucia ya que produce hollín o
depósito de carbón, y es la forma de mantener un mechero encendido en el
laboratorio para poder ser identificado.
El
mechero de Bunsen, esencialmente consta de un cañón, o tubo en cuya base se
inserta la entrada de gas a través de un pequeño orificio o chicle, en esta
zona existen toberas o aberturas regulables mediante una anilla o virola que
controla la entrada de aire al cañón. La expansión del gas a través del pequeño
orificio, succiona el aire exterior produciéndose, de este modo una mezcla con
el gas oxígeno que asciende por el cañón hasta la boca del mismo que es donde
se produce la llama. Con la entrada del aire abierta la combustión es completa
y en la llama se aprecian dos zonas claramente separadas por un cono de color
azul pálido. En el exterior del cono la combustión es completa existe un exceso
de oxígeno y se logran altas temperaturas (1300ºC) también es llamada zona
oxidante. En el interior del cono los gases todavía no se han inflamado y
existe una mezcla de gases que a pesar de su mezcla permanecen y no se han
oxidado por lo que se la reconoce como zona reductora, lográndose temperaturas
del orden de los 500ºC.
Mechero
Meker:Es una modificación del mechero de Bunsen las que consisten en proporcionar mayor entrada de aire y mayor entrada de gas y poder regulársela para así lograr más
altas temperaturas.
Estufas: son sistemas que
nos proporcionan en el laboratorio un calor estático, con velocidad de
calentamiento y máxima temperatura lograda con un reóstato. Existen
modificaciones en las que se colocan círculos de aire para estufas de cultivo,
u otras con sistemas de resistencias reforzadas, paredes más gruesas llamadas
Muflas con las que se logran temperaturas superiores a los 1300ºC.
