Kitabı oku: «Operaciones auxiliares elementales en laboratorio y en procesos en la industria química y afines. QUIE0308», sayfa 4
5.2. Balanzas. Tipo de balanzas. Mantenimiento. Condiciones para efectuar una pesada
En un laboratorio, una de las operaciones que más se realizan es pesar una sustancia. Para medir o pesar la masa de una sustancia o un cuerpo se utiliza la balanza.
Definición
Balanza
Es un instrumento utilizado para medir la masa de un cuerpo o una sustancia comparándolo con otros cuerpos con masas definidas.
Tipos de balanzas
En un laboratorio pueden existir dos grandes tipos de balanzas en función del sistema de funcionamiento y de su diseño. Estos son las balanzas electrónicas y las mecánicas.
Balanzas electrónicas
Son las más utilizadas con mucha diferencia debido a su mayor precisión y fiabilidad.
La pesada se puede realizar de manera cómoda y rápida.
Tienen un microprocesador que recibe una señal que se genera en el platillo cuando se pesa una sustancia y que transforma en dígitos numéricos que se pueden leer en su pantalla digital.
Pueden comunicarse y enviar datos a ordenadores o impresoras.
Las balanzas electrónicas se dividen en función del objeto de la pesada en balanza granataria y balanza analítica.
Balanzas granatarias
Se utilizan cuando se necesita un peso aproximado proporcionando pesadas con valores de uno o dos decimales de gramo, según el modelo.
Son poco precisas.
Balanza electrónica granataria
Balanzas analíticas
Son balanzas muy precisas y se utilizan cuando se necesita un peso muy aproximado proporcionando pesadas con valores de cuatro o cinco decimales de gramo, según el modelo, aunque normalmente son cuatro.
Son las más habituales en un laboratorio, y se emplean para cualquier pesada que no requiera una masa grande.
Balanza electrónica analítica
Recuerde
Las balanzas granatarias pueden proporcionar valores de pesado de uno o dos decimales de gramo, mientras que las balanzas analíticas lo hacen de cuatro o cinco decimales de gramo.
Balanzas mecánicas
Son aquellas que tienen un mecanismo mecánico y no electrónico.
Aunque son sencillas de manejar, solo se utilizan para pesadas de precisión baja y prácticamente han desaparecido de los laboratorios.
Las balanzas mecánicas, en función del número de platos, se clasifican en balanzas monoplato y en balanzas de dos platos.
Balanza monoplato
Son las que utilizan un solo plato, como, por ejemplo la balanza de pesa deslizante.
En la balanza de pesa deslizante se coloca la sustancia en el platillo y a continuación se deslizan por la escala graduada las pesas que tiene incorporada la balanza. La situación de las pesas en la escala indicará la medida cuando se obtenga la posición de equilibrio.
Balanza mecánica monoplato de pesa deslizabte
Balanzas de dos platos
En estas balanzas se coloca en uno de los platillos la sustancia a pesar, y en el otro se van colocando pequeñas pesas hasta que queden nivelados los dos platillos. De esa manera se consigue obtener la masa de la sustancia.
Balanza mecánica de dos platos
Actividades
27. Investigar en internet en diferentes empresas proveedoras de balanzas de laboratorio cuáles son los tipos de balanzas más comercializadas y cuáles son sus características.
Aplicación práctica
Imagine que trabaja en un laboratorio químico y le piden que pese en la balanza electrónica 5,57 g de cloruro sódico (NaCl) para añadir al agua, ya que es necesario preparar una disolución de NaCl en agua (H2O). La pesada debe ser muy precisa porque esta disolución se va a utilizar para realizar un análisis muy importante y que requiere de mucha exactitud. Si utiliza una balanza granataria, ¿estará realizando la operación de pesado correctamente? ¿Es mejor utilizar otro tipo de balanza? Razone la respuesta. Si se utiliza una balanza con valores de cuatro decimales de gramo, ¿cuál será el peso que debe marcar en la balanza electrónica?
SOLUCIÓN
No, no se estará realizando la pesada correctamente debido a que para realizar pesadas de precisión es necesario utilizar balanzas analíticas.
Sí, es mejor utilizar una balanza analítica con valores de cuatro o cinco decimales de gramos, ya que las granatarias solo tienen uno o dos decimales, y por tanto, son menos precisas.
Si se utiliza una balanza analítica con cuatro decimales de gramos el peso que debe marcar la balanza electrónica es 5,5700. Si no indica este peso la pesada no será correcta.
Mantenimiento
A las balanzas se les debe realizar un mantenimiento periódico por parte del usuario, y que consiste en:
1 Limpiar escrupulosamente y con mucho cuidado el platillo de la balanza después de cada uso, eliminando cualquier posible resto que haya podido quedar en el mismo. Además, diariamente se debe limpiar el platillo de polvo o suciedad. La limpieza se puede realizar, por ejemplo, con un trozo de tela limpia que puede estar humedecida con agua destilada o con un pincel de pelo suave. Si hay que limpiar una mancha se puede utilizar, con la tela limpia, un detergente suave.
2 Si el platillo se encuentra en una cámara de pesaje, esta se debe limpiar periódicamente interna y externamente verificando que está libre de polvo. Además se debe comprobar el buen funcionamiento del mecanismo de la puerta de acceso a la cámara de pesaje.
3 Calibrar la balanza anualmente y verificar su correcto funcionamiento diariamente.
4 Todos los años se deben desensamblar y limpiar los componentes internos de las balanzas mecánicas tal y como defina el fabricante en el manual de instrucciones de uso y mantenimiento, o contratar a una empresa especializada para realizar dicha actuación.
Definición
Calibración
Determinar el valor correcto de la lectura de un instrumento comparándolo con un estándar o un patrón.
Verificación
Determinar mediante pruebas que el instrumento cumple con las especificaciones establecidas.
Condiciones para efectuar una pesada
Las condiciones para realizar una pesada en una balanza son las siguientes:
1 La balanza debe estar situada en una mesa de pesada especial que aísle de las posibles vibraciones que se produzcan en las inmediaciones. La mesa debe estar perfectamente nivelada y también la balanza. La mejor opción es que la mesa antivibratoria de pesada se encuentre situada en una sala donde solo se realicen pesadas, es decir, en una sala de pesadas.
Mesa antivibratoria para balanzas
1 La mesa, y por tanto la balanza, deben estar situadas en una zona protegida de la humedad, luz solar, calor, polvo, vibraciones y ruidos. No debe encontrarse, por ejemplo, en zonas de paso ni en las direcciones de salida del chorro del aire acondicionado o del climatizador, ni en las inmediaciones de radiadores o calefactores, ni aparatos o equipos que produzcan vibraciones o campos magnéticos.
2 No se debe colocar nunca directamente sobre el platillo la sustancia a pesar, y, para ello se utilizará un portamuestra que puede ser, por ejemplo, un vidrio de reloj donde se colocará la sustancia a pesar.
3 Colocar y retirar el portamuestra del platillo con suavidad.
4 Primero se situará el portamuestra vacío en el platillo lo más centrado posible, y a continuación se tara este, es decir, se anula su peso presionando el botón correspondiente y colocándose así en cero el valor de la lectura.
5 Después se coloca sobre el portamuestra, lo más centrado posible, la sustancia a pesar, estando el portamuestra en la balanza.
Vidrio de reloj con una sustancia sólida
1 Cuando se utilicen balanzas analíticas que tienen el compartimiento cerrado, este se cerrará cuando se haya colocado el portamuestra para tararlo, y cuando se eche la sustancia a pesar, para obtener el valor de su masa.
2 Se deben seguir las instrucciones que indique el fabricante en su manual de instrucciones, uso y mantenimiento.
Actividades
28. Indicar qué condiciones o situaciones pueden ser perjudiciales para el pesado en una balanza de laboratorio.
6. Materiales de laboratorio
En los laboratorios existe una amplia variedad de materiales y reactivos con diferentes utilidades que se deben conocer para desempeñar adecuadamente la actividad.
6.1. Tipos de materiales de laboratorio
En un laboratorio se pueden clasificar los materiales dependiendo de su función. Los distintos tipos se muestran a continuación.
Materiales para medir volúmenes
Son los materiales volumétricos ya conocidos, es decir, la pipeta, la probeta, la bureta y el matraz aforado.
Se utilizan para medir volúmenes.
Son de vidrio o plástico transparente, y están graduados o aforados.
Materiales en los que se combinan sustancias
Se utilizan para mezclar sustancias y están fabricados normalmente en vidrio resistente debido a los cambios bruscos de temperatura y/o la acción de los reactivos químicos.
Estos materiales son los tubo de ensayo, el matraz y el vaso de precipitado, entre otros.
Tubo de ensayo
Es un tubo de vidrio o plástico de diferentes tamaños, con un lado abierto (aunque se puede tapar con un tapón) y el otro lado cerrado y con forma redondeada.
Se utiliza para disolver, calentar e incluso hacer reaccionar todo tipo de sustancias en pequeñas cantidades, ya que tiene un tamaño relativamente pequeño.
Tubos de ensayo tapados con tapones
Matraz
Es un recipiente de vidrio con forma esférica, fondo plano o redondeado y con cuello estrecho.
Se utiliza para contener y mezclar todo tipo de sustancias.
Matraz de fondo plano
Matraz erlenmeyer
Es un matraz de vidrio con forma de cono, fondo plano, cuello corto y su boca puede ser ancha o estrecha.
Se utiliza para calentar líquidos o para preparar soluciones.
Existen diversos tamaños y pueden tener graduación o no.
Matraz erlenmeyer
Definición
Disolución
Es la mezcla de dos o más sustancias que no reaccionan entre sí.
Soluto
Es la sustancia que está presente en menor proporción en una disolución.
Disolvente
Es la sustancia que está presente en mayor proporción en una disolución y en la que está disuelta el soluto. El disolvente más importante es el agua.
Vaso de precipitado
Es un recipiente normalmente de vidrio o plástico con forma cilíndrica y diversos tamaños.
Se utiliza para preparar, disolver e incluso calentar todo tipo de sustancias.
Vaso de precipitado
Balón de destilación
Es un matraz con otra conducción de salida de menor diámetro en su cuello.
Se utiliza para destilar líquidos, es decir, separar líquidos mediante un calentamiento.
Se hacen salir los vapores generados por el calentamiento a través de la salida lateral en dirección hacia el refrigerante.
Balón de destilación
Actividades
29. Identificar cuáles son los materiales en los que se combinan sustancias.
30. Dibujar la forma de cada uno de estos materiales.
Materiales de soporte y sujeción
Son los materiales que se emplean para soportar o sujetar otro material necesario para realizar análisis y/o pruebas en un laboratorio.
Los materiales más utilizados son:
1 Gradilla: se emplea para apoyar los tubos de ensayo.
Gradilla
1 Soporte universal: se utiliza para soportar diversos materiales del laboratorio.
2 Pinza para balón: sujeta el matraz de balón y se anexa a un soporte universal.
3 Nuez: se emplea para sujetar sobre un soporte universal una pinza de balón, un aro metálico u otros soportes similares.
4 Pinza o tenaza para crisol: sujeta crisoles.
5 Aro metálico: se usa como soporte para otros materiales y se anexa a un soporte universal.
6 Tela de asbesto o rejilla: sirve para colocar encima de ella recipientes que se van a calentar, por ejemplo, con una llama de mechero.
7 Trípode: se utiliza para colocar encima diferentes materiales a soportar, como por ejemplo, la tela de asbesto.
8 Triángulo: sostiene un crisol cuando es sometido a la llama de un mechero.
Material de laboratorio de soporte y sujeción
1 Pinza de madera: se utiliza para sujetar los tubos de ensayo.
Pinza de madera
Actividades
31. Identificar cinco materiales de soporte y sujeción.
32. Dibujar la forma de cada uno de estos materiales.
Otros materiales del laboratorio
Son materiales encontrados también con frecuencia en el trabajo de un laboratorio. Los materiales más utilizados son:
1 Frasco lavador: es un recipiente, normalmente de plástico, con un tubo fino y un tapón roscado que tiene en su interior agua desionizada o destilada que se utiliza en el laboratorio. Solo debe abrirse para rellenarse y nunca debe contener otro líquido que no sea este.
Frasco lavador
1 Mechero bunsen: se emplea para generar calor mediante la combustión del gas que recibe a través de una manguera.
Mechero bunsen
1 Matraz kitasato: se utiliza para realizar la filtración a vacío, y también se puede usar para la destilación.
Matraz kitasato
1 Condensador: sirve para condensar los vapores procedentes de la destilación de los líquidos.
2 Embudo: realiza el transvase de un líquido de un recipiente a otro con boca estrecha sin que se produzca el derrame del líquido. Nota: también se utiliza en la operación de filtración, colocando sobre su superficie un papel de filtro.
3 Embudo de separación: se emplea para separar dos componentes inmiscibles, es decir, que no se puedan mezclar. Se caracteriza porque en la zona inferior tiene una llave para controlar la salida de uno de los dos componentes. Esto se lleva a cabo mediante decantación.
4 Embudo buchner: se emplea para llevar a cabo la operación de filtración, colocando sobre su superficie un papel de filtro.
5 Varilla de vidrio: se usa habitualmente para agitar líquidos y así facilitar la de mezcla de sustancias.
6 Termómetro: sirve para medir temperaturas.
7 Mortero con mazo: se utiliza para moler o machar cualquier sustancia sólida y así reducir su tamaño. También se emplea para mezclar diferentes sustancias.
8 Crisol: contiene sustancias a muy altas temperaturas, concretamente sirve para calcinar sustancias y fundir sólidos.
Material de laboratorio variado
1 Papel de filtro: se utiliza para filtrar cuando se coloca sobre un embudo.
Papel de filtro
1 Escobilla: sirve para limpiar el material de laboratorio.
2 Aspirador de pipeta: se utiliza para tomar o succionar una cantidad de líquido con la pipeta. Normalmente se usan las peras de goma o succionadores con forma de jeringa. Se emplea cuando el líquido a pipetear es tóxico o peligroso, por ejemplo, un ácido.
3 Vidrio de reloj: se usa habitualmente para el transporte y pesado de pequeñas cantidades de sólidos.
4 Papel de pH: se utiliza para medir el pH, es decir, saber cuál es la acidez de una solución. Para valores de pH menores de siete, un líquido es ácido, y para valores mayores de siete es básico.
Papel de pH
1 Cristalizador: sirve para evaporar líquidos.
2 Espátula o cucharilla: se emplea para manipular una pequeña porción de una sustancia sólida, por ejemplo, tomarla del envase donde se encuentra guardada y depositarla en un vidrio de reloj para su pesado.
3 Cápsula de porcelana: se utiliza para contener una sustancia sólida que se quiere calentar o fundir, y también para contener una sustancia líquida que se quiere evaporar.
Actividades
33. Investigar si los proveedores de materiales de laboratorio comercializan los materiales que se han estudiado. Revisar las características que tienen.
34. Dibujar la forma que tiene un embudo, un embudo buchner y un embudo de separación.
6.2. Sistemas de clasificación y ordenación de materiales y reactivos
En cualquier laboratorio deben estar clasificados y ordenados todos los materiales y reactivos.
Clasificación y ordenación de materiales
Los materiales se pueden clasificar y ordenar en función de la sustancia de la que estén fabricados.
Materiales de vidrio
Son aquellos que tienen una elevada resistencia química frente al agua, a los ácidos y a las bases.
En los laboratorios solo se utilizan aquellos que tienen una elevada resistencia mecánica y son capaces de soportar temperaturas relativamente altas y cambios de temperatura (aunque no siempre son aptos para soportar cambios muy bruscos de presión ni de temperatura).
Nota
Es el material más abundante, y para evitar roturas suele ubicarse sobre superficies de madera.
Se ordenan por su forma y capacidad, es decir, se colocan juntos todos los vasos de precipitados, matraces, probetas, etc., y para cada uno de estos materiales se sitúan más próximos, normalmente en filas, los que tienen el mismo tamaño.
En los cajones o vitrinas donde se pueden encontrar se colocan etiquetas con el nombre de los materiales que hay en su interior por orden alfabético y con sus capacidades.
Existen diversos materiales de vidrio como las pipetas, matraces, vasos de precipitado, erlenmeyer, cristalizador, etc.
Cristalizador
Materiales de plástico
Son aquellos que tienen una elevada resistencia a la rotura, pero por el contrario, se pueden deteriorar por el ataque de ácidos o bases fuertes, e incluso por disolventes orgánicos.
Su clasificación y ordenación es igual que para los materiales de cristal, según el criterio de forma y capacidad.
Existen diversos materiales de plástico como las probetas, frascos lavadores, pipetas pasteur, etc.
Materiales de porcelana
Son aquellos que se utilizan para soportar muy altas temperaturas. No son tan utilizados como el cristal o el plástico.
Su clasificación y ordenación es igual que para los materiales de cristal, según el criterio de forma y capacidad.
Existen diversos materiales de porcelana como crisoles, embudos buchner, cápsulas, etc.
Cápsula de porcelana
Materiales metálicos
Los materiales metálicos son normalmente de hierro, acero o sus aleaciones.
Deben almacenarse separados del vidrio y la porcelana debido a que su mayor resistencia puede provocar la rotura de estos.
También se clasifican y ordenan por material de laboratorio correspondiente, es decir, las pinzas con las pinzas y las espátulas con las espátulas.
Existen diversos materiales de metales como los soportes, trípodes, pinzas, cucharillas, espátulas, etc.
Cucharilla espátula
Otros
Se encuentran también otros materiales como el corcho, utilizado en los tapones, la madera, empleada en gradillas o soportes de pie para tubos, el teflón, en mangueras o las llaves de bureta o el asbesto, utilizado en las rejillas.
También se clasifican y ordenan por el material de laboratorio correspondiente, por ejemplo, las gradillas con las gradillas.
Actividades
35. Identificar al menos dos materiales de laboratorio por cada material de fabricación. Por ejemplo, para el vidrio: un vaso de precipitados y una pipeta.
Clasificación y ordenación de reactivos
Por otro lado, como ya se sabe, en un laboratorio existen productos y reactivos químicos.
Definición
Reactivo químico
Sustancia que interacciona con otra en una reacción química para generar otras sustancias totalmente diferentes denominadas productos o productos de la reacción.
Algunos reactivos químicos se deben manipular con cuidado por su peligrosidad, y por ello, después de su utilización se tienen que guardar en un armario especial de seguridad.
Los reactivos químicos, al igual que los productos químicos, se pueden clasificar y ordenar en función de su naturaleza en reactivos inorgánicos y orgánicos.
Reactivos inorgánicos
Son productos químicos inorgánicos.
Su clasificación y ordenación se lleva a cabo en función de sus diferentes grupos, de forma que estén siempre separados unos de otros.
Los diferentes grupos se muestran a continuación.
Ácidos
Son reactivos inorgánicos en estado líquido con pH bajo, menor de siete, y normalmente muy corrosivos.
Se colocan por orden alfabético de su no metal, es decir, en el ácido sulfúrico (H2SO4), la letra para el orden alfabético es la S del azufre.
Bases
Son reactivos inorgánicos en estado sólido con pH alto, mayor de siete, y que se disuelven muy bien en agua.
Se colocan por orden alfabético de su metal, es decir, en el hidróxido de sodio (NaOH), la letra para el orden alfabético es la N del sodio.
Sales
Es el producto de la mezcla de un ácido con una base, por ejemplo, el cloruro sódico (NaCl) es la mezcla de ácido clorhídrico (HCl) con hidróxido sódico (NaOH).
Se colocan por orden alfabético de su metal, es decir, en el cloruro sódico (NaCl), la letra para el orden alfabético es la N del sodio.
Disoluciones preparadas
Son mezclas de reactivos inorgánicos, normalmente con agua, que se preparan para ser utilizadas en cualquier momento.
No se colocan de ninguna forma especial.
Reactivos orgánicos
Son productos químicos orgánicos que se suelen ordenar en dos grupos fundamentalmente: los indicadores y los disolventes debido a que son los reactivos orgánicos más numerosos en un laboratorio.
Definición
Indicador
Sustancia que al añadirla a otra o a una mezcla de otras sustancias provoca un cambio químico apreciable, y que consiste normalmente en una variación de color.
Estos y el resto de reactivos que no se encuentran incluidos en alguno de estos dos grupos se pueden clasificar según el tipo de compuesto orgánico, es decir, si es un alcohol, una amina, una amida, un ácido, un aldehído, etc.
Actividades
36. Realizar un esquema de los tipos de reactivos químicos que existen.
Ücretsiz ön izlemeyi tamamladınız.
