MATERIALES DE LABORATORIO DE QUÍMICA

Materiales de laboratorio

Introducción 

En este blog se dará a conocer al lector los materiales fundamentales que se encuentran y se utilizan en un laboratorio, con distintos tipos de materiales. Entre los mas usados están: el vidrio, el plástico y la porcelana.

En primer lugar, se van a clasificar según su especialidad, luego se van a definir los conceptos de cada uno de estos instrumentos y por último su utilidad en el laboratorio.

Objetivos

    Objetivo general:

• Conocer los instrumentos del laboratorio, de que clases son y la utilidad de cada uno.

       Objetivo específicos:

• Aprender a usar correctamente el instrumental que se encuentra en el laboratorio de química.
• Comprender e identificar la utilidad de los instrumentos y como se clasifican cada uno de estos.
• Al conocer su utilidad, crear conciencia de lo importante que son y saber diferenciar cada uno de ellos.

Marco teórico

     Materiales de laboratorio:

Vidrio:se caracteriza por que tiene mucha resistencia química  Todos los vidrios no son perfectos para todas las técnicas, aveces necesitan vidrios con resistencia técnica o mecánica, según el uso que les vayamos a dar. Cuando se emplea el material de vidrio hay que tomar algunas precauciones como

• No podemos someter a cambios bruscos de temperatura o presión.
• No aplicarle fuerza a las llaves o tapones de vidrio. 
• No observar soluciones concentradas de bases, porque son sustancias muy causticas que pueden destruir la calibración del aparato.
• 

Plástico:Los materiales de plástico pueden ser de uso múltiple  El plástico ofrece algunas ventajas frente al vidrio, es resistente a la rotura, tienen un peso bajo. Hay gran variedad de plásticos, van a tener distintas propiedades físicas y químicas. Cuando se utiliza un plástico hay que tener en cuenta el tipo de plástico que se emplea porque algunos plásticos pueden ser atacados por disolventes orgánicos, por ácidos, por bases, además pocos plásticos pueden superar temperaturas altas.

Porcelana:Es el material que menos se usa en el laboratorio clínico, se utiliza cuando se necesitan materiales que resistan altas temperaturas, estos materiales suelen estar vidriados en el interior, para evitar que se adhieran partículas a su superficie, se utiliza ante todo para análisis.

Clasificación de los materiales

Material para medir volúmenes

• Probeta: La probeta es un instrumento volumétrico que consiste en un cilindro graduado de vidrio común que permite contener líquidos y sirve para medir volúmenes de forma exacta.

• Pipeta graduada:  es un instrumento volumétrico de laboratorio que permite medir la alícuota de líquido con bastante precisión. Están formadas por un tubo transparente que termina en una de sus puntas de forma cónica. Disponibles con graduación en distintas capacidades.

• Pipeta aforada: consiste en un tubo de vidrio que presenta un abultamiento en su parte central y un estrechamiento en su extremo inferior. Si tiene una marca o aforo, por encima del ensanchamiento, nos indica el nivel que debe alcanzar el líquido para que al vaciarla, vierta el volumen que indica su capacidad.

• Bureta: es un instrumento de laboratorio que se utiliza para emitir volúmenes de líquido variables con gran precisión. Se trata de un recipiente de forma alargada con una llave de paso que permite verter un líquido gota a gota.

• Matraz aforado: es parte del llamado material de vidrio de laboratorio y consiste en un tipo de matraz que se usa como material volumétrico. Se emplea para medir un volumen exacto de líquido con base a la capacidad del propio matraz, que aparece indicada.

Matraces

• Matraz Erlenmeyer: es un recipiente de vidrio que se utiliza en los laboratorios, tiene forma de cono y tiene un cuello cilíndrico, es plano por la base. Se utiliza para calentar líquidos cuando hay peligro de pérdida por evaporación.

• Matraz de fondo redondo: es un frasco de vidrio de cuello largo y cuerpo esférico, esta diseñado para el calentamiento uniforme de distintas sustancias, allí se lleva acabo la preparación de la solución.

• Matraz de fondo plano:  es un recipiente de vidrio de cuello largo y su cuerpo es esférico, pero su base es plana. Se utiliza para realizar reacciones inclusive en caliente.

• Matraz de dos bocas: es un matraz de vidrio con un tubo de desprendimiento lateral, utilizado para destilar diferentes líquidos. Es un tubo que tiene 2 bocas ya que se le puede acoplar un termómetro.

• Matraz corazón:un matraz de tres bocas se utiliza para hacer reacciones químicas en las que necesitas adicionar o controlar varios parámetros. Fundamentalmente cada boca se conecta con otro instrumental, con un termómetro, etc. dependiendo del método.

• Matraz de destilación:  Es un frasco de cuello largo y cuerpo esférico. Está diseñado para el calentamiento uniforme de distintas sustancias, se produce con distintas partes de vidrio para diferentes usos.

• Matraz Kitasato: Podría definirse como un matraz de Erlenmeyer con un tubo de desprendimiento o tubuladura lateral. Sirve para realizar experimentos con agua, como destilación, recolección de gases hidroneumática, filtraciones al vacío, etc. 

Material general 

• vaso de precipitados: es un recipiente cilíndrico de vidrio borosilicatado fino que se utiliza muy comúnmente en el laboratorio, sobre todo, para preparar o calentar sustancias, medir o traspasar líquidos. 

• varilla de agitación: es un fino cilindro de vidrio macizo, que se utiliza principalmente para mezclar o disolver sustancias con el fin de homogenizar. Generalmente su diámetro es de 6 mm y longitud es de 40 cm.

• tubo de ensayo:Consiste en un pequeño tubo cilíndrico de vidrio con un extremo abierto y el otro cerrado y redondeado,  que se utiliza principalmente como contenedor de líquidos y sólidos a las cuales se les va a someter a reacciones químicas u otras pruebas.

• frasco lavador: es un frasco cilíndrico de plástico o vidrio con pico largo, que se utiliza en el laboratorio de química biología, para contener algún solvente, por lo general agua destilada o desmoralizadora, aunque también solventes orgánicos como etanol, metanol, hexano, etc.

• cristalizador: es un elemento perteneciente al material de vidrio que consiste en un recipiente de base ancha y poca estatura. Su objetivo principal es cristalizar el soluto de una solución, por evaporación del solvente. También tiene otros usos, como tapa, como contenedor, etc.

• cuenta gotas. es un tubo hueco terminado en su parte inferior en forma cónica y cerrado por la parte superior por una perilla o dedal de goma. Se utiliza para trasvasar pequeñas cantidades de líquido vertiéndolo gota a gota.

• pipeta pasteur: es similar a un cuentagotas, generalmente formada por un tubo de vidrio con borde cónico. Sirve para hacer la transferencia de pequeñas cantidades de líquidos. 

• mortero:es una herramienta que se utiliza para moler y mezclar sustancias, incluidos los productos químicos en un laboratorio o también la comida en la cocina. El mortero viene acompañado con un brazo pesado, hecha de porcelana, madera u otros materiales, cuyo extremo redondeado se utiliza para machacar y moler. 

Materiales para pesar 

·   Balanza: son instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático que utilizan la acción de la gravedad para determinación de la masa. Se compone de un único receptor de carga (plato) donde se deposita el objeto para medir.

·   Granatario: es un tipo de balanza muy sensible, esto quiere decir que pesa cantidades muy pequeñas y también es utilizada para determinar o pesar la masa de objetos y gases, suelen tener capacidades de 2 o 2,5 kg y medir con una precisión de hasta 0,1 o 0,01 g.

·  Cucharita-espátula: Se utiliza para tomar pequeñas cantidades de compuestos que son, básicamente, polvo. Se suele clasificar dentro del material de metal y es común encontrar en recetas técnicas el término punta de espátula para referirse a esa cantidad aproximadamente. Tienen dos curvaturas, una en cada lado, y cada una hacia el lado contrario a la otra.

·   Vidrio de reloj: Se utiliza en química para evaporar líquidos, pesar productos sólidos en cantidad, como cubierta de vaso de precipitado, y para contener sustancias parcialmente corrosivas. Es de tamaño medio y muy delicado.

·   Placa petri: es un recipiente redondo, de cristal, Se utiliza en los laboratorios principalmente para cultivar bacterias y otros microorganismos, soliéndose cubrir el fondo con distintos medios de cultivo según el microorganismo que se quiera cultivar.

·  Pesasustancias: es un utensilio que se usa para poner una o más sustancias sólidas para ponerla en la balanza que es generalmente de plástico o vidrio.

·    Espátula: Se utiliza para tomar pequeñas cantidades de compuestos que son, básicamente, polvo. Se suele clasificar dentro del material de metal y es común encontrar en recetas técnicas el término punta de espátula para referirse a esa cantidad aproximadamente. Tienen dos curvaturas, una en cada lado, y cada una hacia el lado contrario a la otra.

Materiales para calentar

• Mechero busen:  es un instrumento utilizado en los laboratorios científicos para calentar, esterilizar o proceder a la combustión de muestras o reactivos químicos.

• Mechero de alcohol: de uso habitual en laboratorios de química o biología ideal para el calentamiento de instrumentos de vidrio o la esterilización de material metálico. Es una fuente de calor de baja intensidad que funciona con alcohol metílico.

• Pinzas de crisol: es una herramienta de acero inoxidable y su función es sostener y manipular capsulas de evaporación, crisoles y otros objetos. Se utiliza principalmente como medida de seguridad cuando estos son calentados o poseen algún grado de peligrosidad al manipularlos directamente.

• Crisol:es un material de laboratorio utilizado principalmente para calentar, fundir, quemar, y calcinar sustancias. La porcelana le permite resistir altas temperaturas.

• Rejilla de amianto; se coloca entre el fuego y el recipiente a calentar para que no entren en contacto directo e impida que se rompan debido a diferencias bruscas de temperatura.

• Pinza para tubo de ensayo:sirven para sujetar los tubos de ensayo mientras se calientan o manipulan. ​​ Esto permite, por ejemplo, calentar  el contenido del tubo sin sostener el tubo con la mano (lo que podría dar lugar a quemaduras).

• Capsula de porcelana: un vaso químico de fondo redondo para concentrar soluciones.

Refrigerantes

• Refrigerante recto: es un aparato de laboratorio, construido en vidrio, que se usa para condensar los vapores que se desprenden del matraz de destilación, por medio de un líquido refrigerante que circula por este, usualmente agua.​

• Refrigerante de bola: se fabrican de vidrio y su función es presentar mayor superficie de contacto entre el vapor de su interior caliente y el agua exterior que enfría. De este modo se asegura que todo el vapor se condense en líquido.

• Refrigerante de serpentin: Se denomina serpentín o serpentina a un tubo de forma frecuentemente espiral, utilizado comúnmente para enfriar vapores provenientes de la destilación en un calderín y así condensarlos en forma líquida. Suele ser de cobre u otro material que conduzca el calor fácilmente.

Soportes

• Tripode: es un equipo de tres patas, generalmente se utiliza como apoyo de los equipos de laboratorio de algún tipo.

• Pie: es un soporte de laboratorio, soporte universal o pie universal es una pieza del equipamiento de laboratorio donde se sujetan las pinzas de laboratorio, mediante dobles nueces. Sirve para sujetar tubos de ensayo, buretas, embudos de filtración, embudos de decantación, etc.

• Aro:  es un material de laboratorio de metal de estructura circular y de hierro que se adapta al soporte universal y sirve como soporte de otros utensilios como lo son los vasos de precipitados, embudos de decantación, etc.

• Gradilla para tubos de ensayo:   es una herramienta que forma parte del material de laboratorio, y es utilizada para sostener y almacenar gran cantidad de tubos de ensayo. La gradilla es utilizada más comúnmente en laboratorios clínicos y en laboratorios de investigación.

• Nuez doble:es parte del material de metal utilizado en un laboratorio de química para sujetar otros materiales, como pueden ser aros, agarraderas, pinzas, etc. Es una pieza que posee dos agujeros con dos tornillos opuestos.

• Pinzas para bureta: Herramienta de metal que se une al soporte universal para sujetar verticalmente una sola bureta. Con esta herramienta es posible preparar diferentes experimentos que requieren de una bureta.

• Triangulo para crisol:Es un instrumento de laboratorio utilizado en los procesos de calentamiento de sustancias. También se emplea para sostener los crisoles cuando estos son calentados para hacer análisis de cenizas.

Embudos

• Embudos: es una pieza cónica de vidrio o plástico que se utiliza para el trasvasijado de productos químicos desde un recipiente a otro. Tambien es utilizado para realizar filtraciones.

• Embudo de buchner: es una pieza del material de laboratorio químico utilizado para realizar filtraciones al vacío o filtración a presión asistida. Tradicionalmente se produce en porcelana.

• Embudos de seguridad: es un material de laboratorio, fabricado en vidrio, que consiste principalmente de un tubo largo o eje, de diferentes formas, que finaliza en un ensanchamiento o depósito con forma de embudo en la parte superior.

• Embudo de decantacion: es un recipiente de vidrio con forma de pera invertida o cono invertido. Este presenta un desagüe que permite la salida de los líquidos que se pretenden separar en la zona inferior del recipiente, cuyo flujo puede ser maniobrado mediante el uso de una válvula.

Otro material 

• Frasco lavado de gases:  Se trata de unos recipientes utilizados en el laboratorio para eliminar sustancias líquidas o gaseosas que arrastran los gases en su proceso de producción.

• Columna cromatográfica: utilizado para la separación, a la vez que para la purificación, de diferentes compuestos orgánicos que se encuentren en estado sólido o líquido.

 

• trompa de agua:  es un compresor de aire que usa la fuerza del agua. En su aplicación más típica aprovechaba un salto de agua para comprimir aire. 

• Kjeldahl: es un proceso de análisis químico para determinar el contenido en nitrógeno de una sustancia química y se engloba en la categoría de medios por digestión húmeda. Se usa comúnmente para estimar el contenido de proteínas de los alimentos.

• Soxhelt: es un tipo de material de vidrio utilizado para la extracción de compuestos, generalmente de naturaleza lipídica, ​ contenidos en un sólido, a través de un disolvente afín.

• Tubo en u: Se trata de un tubo transparente doblado en forma de “U” y abierto en ambos extremos. Por cada rama se vierten dos líquidos de diferente densidad e inmiscibles entre sí; por ejemplo, agua y aceite de cocina.

• Tubo thiele: es un aparato de laboratorio fabricado en vidrio, diseñado para contener y calentar un baño de aceite mineral o glicerina y se utiliza comúnmente en la determinación del punto de fusión de una sustancia. 

• Desecador: es un instrumento de laboratorio que se utiliza para mantener limpia y deshidratada una sustancia por medio del vacío.​

Material auxiliar

• Material auxiliar para pipetas: ella sirve al presionar y solar ayuda a subir y bajar el liquido en la pipeta.

• Conos de centrifuga; son recipientes necesarios para el proceso de separación de fases que se realiza con la ayuda de un centrifugado. en ellos se deposita la muestra, para luego de la operación de la centrífuga Se aprecia la separación, y se puede medir la cantidad de agua y sedimentos de la muestra

• Tapones: se hacen generalmente de caucho endurecido. Tienen forma cilíndrica, con un extremo inferior cónico. Algunos tapones de goma contienen uno o dos agujeros para permitir la inserción de pipetas, embudos, tubos o equipo de prueba.

• Tubo con llave: es un tubo graduado de gran extensión, generalmente construido de vidrio. Posee un diámetro interno uniforme en toda su extensión, esta provista de una llave o adaptadas con una pinza de Mohr, que permite verter líquidos gota a gota.

• Frascos de rosca: Instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo en análisis químico, para contener o medir volúmenes de líquidos de una forma aproximada. la mayoría de veces de material de vidrio.

• Placas de porcelana con cuencos: losas de porcelana con cavidades que se utilizan para depositar líquidos o realizar tinciones. Su uso es en laboratorios, centros farmacéuticos, sanitarios y dentales.

Instrumentos

• Termómetro: Instrumento que sirve para medir la temperatura; el más habitual consiste en un tubo capilar de vidrio cerrado y terminado en un pequeño depósito que contiene una cierta cantidad de mercurio o alcohol, el cual se dilata al aumentar la temperatura o se contrae al disminuir y cuyas variaciones de volumen se leen en una escala graduada.

• Termómetro digital: son aquellos que, valiéndose de dispositivos transductores, utilizan luego circuitos electrónicos para convertir en números las pequeñas variaciones de tensión obtenidas, mostrando finalmente la temperatura en un visualizador.

• Densímetro: es un instrumento de medición que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa, conductividad y temperatura. por lo general hecho de vidrio.

• Picnómetro:  es un frasco con un cierre sellado de vidrio que dispone de un tapón finísimo capilar, de tal manera que puede obtenerse un volumen con gran precisión. Esto permite medir la densidad de un fluido. En referencia a la de un fluido de densidad conocida como la del agua o el mercurio.

• Centrifuga: es una máquina que pone en rotación una muestra para acelerar por fuerza centrífuga la decantación o sedimentación de sus componentes o fases. (Generalmente una sólida y una liquida) en función de su densidad. Existen diversos tipos de estos, comúnmente para objetivos específicos.

• Centrifuga manual: estas son prácticas y manejables, mediante un dispositivo de apriete puede sujetarse con facilidad y haciéndola funcionar sin corriente eléctrica. Gracias a su engranaje auto lubricante prácticamente no requiere mantenimiento. Y tiene 2 rotores diferentes para escoger.

• Agitador magnético: consiste en una pequeña barra magnética llamada barra de agitación. la cual esta normalmente cubierta por una capa de plástico  y una placa debajo de la cual se tiene un magneto rotatorio o una serie de electro-magnetos dispuesto en forma circular a fin de crear un campo magnético rotatorio. Es muy frecuente que tal placa tenga un arreglo de resistencias eléctricas con la finalidad de rotarle de calor necesario para calentar algunas soluciones químicas.

• PH metro:  es un sensor utilizado en el método electroquímico, para medir el pH de una disolución. La determinación del pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a través de una membrana de vidrio que separa dos soluciones con diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien la sensibilidad y la selectividad de las membranas de vidrio delante del pH.

• Refractómetro: es una herramienta ayuda al estudio del método a determinar la velocidad de la propagación de la luz, en un medio/compuesto/substancia/cuerpo, la cual se relaciona directamente con la densidad de este medio/compuesto/sustancia/cuerpo.

• Conductímetro: el conductímetro es un aparato que mide la resistencia eléctrica que ejerce el volumen de una disolución encerado entre los dos electrodos.

• Colorímetro: es un instrumento que permite medir la absorbencia de una solución en una especie frecuencia de luz a ser determinada. Es por eso, que hacen posible descubrir la concentración de un soluto conocido que sea proporcional a la absorbencia.

• Mufla: es una especie de horno con el cual se alcanzan muy elevadas temperaturas. Se usa habitualmente para carbonizar completamente sustancias orgánicas, para la prueba llamada ´´residuo de ignición´´ o ´´cenizas´´.

• Baño isotérmico:  es un proceso comparable a un revenido al horno con circulación de aire, utilizándolo para reducir la dureza de una pieza ya templada al nivel del templado deseado, incrementar su tenacidad o disminuir las tensiones en la pieza.

Material de seguridad

• Gafas de seguridad: son un tipo de anteojos protectores que normalmente son usados para evitar la entrada de objetos, agua o productos químicos en los ojos. Son usados en laboratorios de química y carpintería.

• Mascarilla: Objeto o trozo de tela o papel que se coloca sobre la nariz y la boca y se sujeta con una goma o cinta en la cabeza, para evitar o facilitar la inhalación de ciertos gases o sustancias.

• Guantes: la finalidad de los guantes industriales es proteger las manos de los operadores de algún componente químico, de la temperatura, de alguna característica corto-punzante, riesgos mecánicos y/o productos muy delicados.

• Delantal: es una pieza de ropa amplia y larga que sirve en un laboratorio para protegerse de cualquier daño que puedan hacer las sustancias químicas a la ropa o a las personas.

• Lavaojos: es un dispositivo de seguridad que forma parte del equipamiento de laboratorio, destinado a proteger los ojos de una persona tras un accidente en el que hayan podido penetrar materiales contaminados o sustancias extrañas.

• Botiquín: es un elemento destinado a contener los medicamentos y utensilios indispensables para brindar los primeros auxilios o para tratar dolencias comunes. La disponibilidad de un botiquín suele ser prescriptiva en áreas de trabajo para el auxilio de accidentados.

• Extintor: es un artefacto que sirve para apagar fuegos. Consiste en un recipiente metálico (bombona o cilindro de acero) que contiene un agente extintor de incendios a presión, de modo que al abrir una válvula el agente sale por una boquilla que se debe dirigir a la base del fuego.

• Vitrina de gases: son equipos de protección colectiva, muy útiles para el control de la exposición ambiental, a contaminantes químicos en el laboratorio.

Actividad en clase

Primera:

Segunda:

Tercera:

Conclusión

Con la información anterior dada se puede concluir que se aprendió, se estudió, se analizó y se observó los diferentes materiales que se manejan en un laboratorio. Esto con el fin de poder diferenciarlos, clasificarlos e identificarlos a la hora de tomar un manejo con estos y tener un conocimiento mínimo acerca de los instrumentos de un laboratorio químico. 

Webgrafía:

·         https://www.instrumentodelaboratorio.info/triangulo-de-porcelana/#materiales-laboratorio

·         http://labquimicapiriapolis.blogspot.com/2011/04/material-basico-de-laboratorio-de.html

·         https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-e-instrumentos-de-un-laboratorio-quimico/

·         https://psicologiaymente.com/miscelanea/material-de-laboratorio

·         https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-e-instrumentos-de-un-laboratorio-quimico.html