USO ADECUADO DE MATERIALES EN EL LABORATORIO

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.