O peraciones básicas de laboratorio
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O peraciones básicas de laboratorio Alejandro Tomás Lorente Anna Cabedo Cubertorer Maria Soldado Soler Mireia Pastor Sanz
Alejandro Tomás Lorente Anna Cabedo Cubertorer Maria Soldado Soler Mireia Pastor Sanz EDITORIAL SÍNTESIS, S. A. Vallehermoso, 34. 28015 Madrid Teléfono 91 593 20 98 http://www.sintesis.com ISBN: 978-84-9077-331-4 Depósito Legal: M-23.764-2016 Impreso en España - Printed in Spain Reservados todos los derechos. Está prohibido, bajo las sanciones penales y el resarcimiento civil previstos en las leyes, reproducir, registrar o transmitir esta publicación, íntegra o parcialmente, por cualquier sistema de recuperación y por cualquier medio, sea mecánico, electrónico, magnético, electroóptico, por fotocopia o por cualquier otro, sin la autorización previa por escrito de Editorial Síntesis, S. A.
Índice PRESENTACIÓN... 13 1.. LABORATORIO DE FARMACIA... 15 Objetivos... 15 Mapa conceptual... 16 Glosario... 17 1.1.. Características del laboratorio de farmacia... 17 1.1.1.. Competencias del técnico en el laboratorio de farmacia... 18 1.1.2.. Actividades en el laboratorio de farmacia... 19 1.2.. Riesgos en el laboratorio de farmacia... 20 1.2.1.. Riesgos químicos... 20 1.2.2.. Riesgos biológicos... 22 1.2.3.. Riesgos físicos... 23 1.3.. Seguridad e higiene en el laboratorio... 24 1.3.1.. Normas generales... 24 1.3.2.. Equipos de protección individual... 25 1.3.3.. Elementos de protección en caso de emergencia... 27 1.4.. Procedimientos normalizados de trabajo... 29 1.5.. Gestión de residuos... 30 1.5.1.. Clasificación de residuos... 30 1.5.2.. Recogida y eliminación de residuos... 32 Resumen... 34 Ejercicios propuestos... 35 Práctica 1.1... 39 Práctica 1.2... 41 Test de autoevaluación... 41 Índice
6 Operaciones básicas de laboratorio 2..MATERIALES DE LABORATORIO... 45 Objetivos... 45 Mapa conceptual... 46 Glosario... 46 2.1.. Clasificación de los materiales... 47 2.1.1.. Materiales volumétricos y no volumétricos... 47 2.1.2.. Materiales fungibles e inventariables... 53 2.1.3.. Composición de los materiales... 54 2.2.. Colocación de los materiales básicos de laboratorio... 61 Resumen... 63 Ejercicios propuestos... 63 Práctica 2.1... 65 Test de autoevaluación... 66 3..EQUIPOS DE LABORATORIO... 69 Objetivos... 69 Mapa conceptual... 70 Glosario... 70 3.1.. Introducción... 71 3.2.. Equipos para medir... 71 3.2.1.. Balanzas (peso)... 71 3.2.2.. Termómetros (temperatura)... 74 3.2.3.. Picnómetros (densidad)... 74 3.2.4.. ph-metros (ph)... 74 3.2.5.. Espectrofotómetros (concentración)... 75 3.3.. Equipos para mezclar... 76 3.3.1..Agitadores... 76 3.4.. Equipos para calentar... 77 3.4.1..Estufas... 77 3.4.2.. Baños termostatizados... 77 3.4.3.. Placas calefactoras... 78 3.5.. Equipos para enfriar... 78 3.6.. Equipos para esterilizar... 79 3.6.1..Autoclave... 79 3.7.. Equipos para observar... 80 3.7.1..Microscopio... 81 3.8.. Equipos para trabajar en ambiente estéril... 82 3.8.1.. Campanas extractoras de gases... 82 3.8.2.. Cabina de flujo laminar... 82 3.9.. Equipos para centrifugar... 83 3.9.1..Centrífuga... 84 3.10.. Equipos para realizar servicios auxiliares de laboratorio... 85 Resumen... 85 Ejercicios propuestos... 86 Práctica 3.1... 87 Test de autoevaluación... 88 Índice
Operaciones básicas de laboratorio 7 4.. LIMPIEZA, DESINFECCIÓN Y ESTERILIZACIÓN DEL MATERIAL DE LABORATORIO... 91 Objetivos... 91 Mapa conceptual... 92 Glosario... 92 4.1.. Contaminación de equipos y materiales... 93 4.2.. Limpieza... 94 4.2.1.. Métodos de limpieza... 94 4.2.2.. Control de calidad del lavado... 96 4.2.3.. La limpieza como paso previo a la desinfección o esterilización... 97 4.3.. Desinfección... 98 4.3.1.. Categorías de desinfección... 98 4.3.2.. Métodos de desinfección... 99 4.3.3.. Control de calidad de la desinfección... 103 4.4.. Esterilización... 106 4.4.1.. Métodos de esterilización... 107 4.4.2.. Control de calidad de la esterilización... 111 Resumen... 112 Ejercicios propuestos... 113 Práctica 4.1... 114 Práctica 4.2... 116 Test de autoevaluación... 117 5..MEDIDAS Y UNIDADES... 119 Objetivos... 119 Mapa conceptual... 120 Glosario... 121 5.1.. Medidas, magnitudes y unidades... 121 5.1.1..Medidas... 121 5.1.2..Magnitudes... 122 5.1.3..Unidades... 122 5.1.4.. Sistema Internacional de Unidades... 124 5.2.. Múltiplos y submúltiplos... 125 5.3.. Conversión de unidades convencionales... 127 5.4.. Fiabilidad de las medidas... 129 5.4.1.. Causas de error en las medidas... 129 5.4.2.. Propiedades de los instrumentos de medida... 131 Resumen... 133 Ejercicios propuestos... 133 Práctica 5.1... 134 Práctica 5.2... 136 Test de autoevaluación... 138 6..CONCEPTOS BÁSICOS DE QUÍMICA... 141 Objetivos... 141 Mapa conceptual... 142 Glosario... 142 Índice
8 Operaciones básicas de laboratorio 6.1.. Estructura de la materia... 143 6.1.1.. Átomos, moléculas y teoría atómica... 143 6.1.2.. Sustancias puras, elementos y mezclas... 144 6.2.. Sistema periódico... 145 6.2.1.. Concepto de valencia y número de oxidación... 147 6.3.. Enlace químico... 148 6.3.1.. Tipos de enlaces... 148 6.4.. Química inorgánica... 150 6.4.1.. Nomenclaturas inorgánicas... 150 6.4.2.. Principales compuestos inorgánicos... 151 6.5.. Química orgánica... 162 6.5.1.. Importancia del carbono... 162 6.5.2.. Grupos funcionales... 164 6.5.3.. Principales biomoléculas orgánicas... 166 Resumen... 168 Ejercicios propuestos... 168 Práctica 6.1... 170 Test de autoevaluación... 171 7..MEZCLAS DE SUSTANCIAS... 173 Objetivos... 173 Mapa conceptual... 174 Glosario... 174 7.1..Mezclas... 175 7.1.1.. Tipos de mezclas... 176 7.2.. Operaciones básicas de mezclado... 178 7.2.1.. División de sólidos... 178 7.2.2..Homogeneización... 179 7.2.3.. Adición de excipientes... 180 7.3.. Mezclado de sólidos... 181 7.3.1.. Tipos de mezclas de sólidos... 182 7.3.2. Materiales para el mezclado de sólidos... 182 7.3.3.. Técnicas de mezclado de sólidos... 183 7.4.. Mezclado de líquidos... 184 7.4.1.. Tipos de mezclas de líquidos... 184 7.4.2.. Materiales para el mezclado de líquidos... 186 7.5.. Disolventes más utilizados en farmacia... 187 Resumen... 188 Ejercicios propuestos... 188 Práctica 7.1... 190 Práctica 7.2... 191 Práctica 7.3... 192 Práctica 7.4... 193 Test de autoevaluación... 194 8..PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES... 197 Objetivos... 197 Mapa conceptual... 198 Glosario... 198 Índice
Operaciones básicas de laboratorio 9 8.1..Disoluciones... 199 8.1.1.. Componentes de las disoluciones... 200 8.1.2.. Disoluciones en farmacia... 201 8.2..Concentración... 203 8.2.1.. Porcentaje en masa... 204 8.2.2.. Porcentaje en volumen... 206 8.2.3.. Porcentaje masa/volumen... 206 8.2.4..Molaridad... 207 8.2.5..Molalidad... 209 8.2.6.. Conversión entre diferentes expresiones de la concentración... 210 8.3..Solubilidad... 211 8.4.. Preparación de disoluciones... 214 8.4.1.. Preparación de los materiales y compuestos necesarios... 214 8.5..Diluciones... 217 8.5.1.. Qué es una dilución... 217 8.5.2.. Cálculos de diluciones... 217 8.5.3.. Diluciones seriadas... 218 8.5.4.. Disoluciones tampón... 218 Resumen... 219 Ejercicios propuestos... 220 Práctica 8.1... 222 Práctica 8.2... 223 Práctica 8.3... 224 Práctica 8.4... 225 Test de autoevaluación... 225 9..SEPARACIONES MECÁNICAS... 229 Objetivos... 229 Mapa conceptual... 230 Glosario... 230 9.1.. Introducción a la separación de mezclas... 231 9.2.. Generalidades de las separaciones mecánicas... 231 9.3..Tamizado... 232 9.3.1.. Conceptos generales... 233 9.3.2.. Material utilizado durante el tamizado... 233 9.3.3.. Tipos de tamizado... 235 9.4..Filtración... 237 9.4.1.. Conceptos generales... 237 9.4.2.. Mecanismos de filtración... 238 9.4.3.. Materiales y equipos de filtración... 239 9.4.4.. Tipos de filtración... 240 9.5..Decantación... 243 9.5.1.. Conceptos generales... 243 9.5.2.. Tipos de separaciones... 243 9.6..Centrifugación... 246 9.6.1.. Conceptos generales... 246 9.6.2.. Materiales y equipos de centrifugación... 247 Resumen... 250 Ejercicios propuestos... 250 Práctica 9.1... 251 Índice
10 Operaciones básicas de laboratorio Práctica 9.2... 252 Práctica 9.3... 253 Test de autoevaluación... 254 10..SEPARACIONES DIFUSIONALES... 257 Objetivos... 257 Mapa conceptual... 258 Glosario... 258 10.1.. Generalidades de las separaciones difusionales... 259 10.2..Extracción... 260 10.2.1.. Extracción mecánica... 260 10.2.2.. Extracción con disolventes... 261 10.2.3.. Extracción por destilación... 264 10.3..Desecación... 269 10.3.1..Generalidades... 269 10.3.2.. Equipos y mecanismos de desecación... 270 10.3.3..Liofilización... 272 10.4..Evaporación... 273 10.4.1..Generalidades... 273 10.4.2..Cristalización... 274 10.4.3.. Equipos y mecanismos de evaporación... 274 10.5.. Otras técnicas de separación... 276 10.5.1.. Cromatografía de adsorción... 276 10.5.2..Electroforesis... 277 10.5.3.. Separación por absorción... 278 Resumen... 279 Ejercicios propuestos... 279 Práctica 10.1... 280 Práctica 10.2... 281 Práctica 10.3... 282 Práctica 10.4... 283 Práctica 10.5... 284 Test de autoevaluación... 285 11..IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE SUSTANCIAS... 289 Objetivos... 289 Mapa conceptual... 290 Glosario... 290 11.1.. Identificación y caracterización... 291 11.1.1.. Propiedades generales y características... 292 11.1.2.. Métodos de análisis... 293 11.2.. Técnicas de identificación y caracterización... 295 11.2.1.. Propiedades físicas... 295 11.2.2.. Propiedades químicas... 305 11.3.. Métodos analíticos en las farmacopeas... 307 11.3.1..Farmacopeas... 307 11.3.2.. Caracteres organolépticos... 308 Índice
Operaciones básicas de laboratorio 11 11.3.3.. Preparación de las sustancias que identificar... 309 11.4.. Medición práctica de parámetros... 310 11.4.1.. Punto de fusión... 310 11.4.2.. Punto de ebullición... 311 11.4.3..Densidad... 312 11.4.4..Viscosidad... 314 11.4.5..pH... 315 11.4.6..Volumetría... 318 11.4.7..Microscopía... 318 Resumen... 320 Ejercicios propuestos... 320 Práctica 11.1... 322 Práctica 11.2... 322 Práctica 11.3... 323 Test de autoevaluación... 325 12..TOMA DE MUESTRAS... 327 Objetivos... 327 Mapa conceptual... 328 Glosario... 328 12.1.. Toma de muestras en el laboratorio de farmacia... 329 12.2.. Representatividad de la muestra... 330 12.2.1.. Lotes de productos... 331 12.2.2.. Tipos de muestreo... 332 12.3.. Técnicas y material de muestreo... 334 12.3.1.. Toma de muestras en sólidos... 334 12.3.2.. Toma de muestras en líquidos... 335 12.3.3.. Toma de muestras en gases... 335 12.4.. Envasado, identificación y transporte de muestras... 336 12.4.1.. Envasado de muestras... 336 12.4.2.. Identificación de muestras... 337 12.4.3.. Transporte de muestras... 338 12.5.. Tipos de muestras en el laboratorio de farmacia... 340 12.5.1.. Muestras clínicas... 340 12.5.2.. Muestras de productos farmacéuticos... 344 12.5.3.. Muestras de agua... 345 Resumen... 347 Ejercicios propuestos... 347 Práctica 12.1... 348 Práctica 12.2... 349 Práctica 12.3... 351 Test de autoevaluación... 354 Índice
2 Materiales de laboratorio Objetivos 3 Conocer los diferentes tipos de clasificación de los materiales de laboratorio, atendiendo a sus funciones y a la naturaleza del material. 3 Saber enrasar y leer los volúmenes evitando el error de paralaje. 3 Diferenciar el material fungible, reutilizable e inventariable. 3 Reconocer el material volumétrico y el no volumétrico. 3 Clasificar y colocar el utillaje básico de laboratorio según su naturaleza (vidrio, metal, plástico o hierro).
46 operaciones básicas de LaboraTorIo Mapa conceptual Exactitud en la medida Volumétrico No volumétrico Fungible CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN Vida útil Desechable Reutilizable Inventariable Vidrio Material Plástico Metal Cerámica Fragilidad del material Seguridad Accesibilidad CRITERIOS DE COLOCACIÓN Frecuencia de uso Incompatibilidades Función Glosario Aforado. Capacidad de contener un volumen determinado en un material volumétrico, normalmente de vidrio. capítulo 2
materiales de LaboraTorIo 47 Enrasar. Ajustar con precisión la medida de un volumen (se suelen utilizar pipetas de Pasteur) y evitar el error de paralaje. Error de paralaje. Efecto óptico producido al observar el menisco de un líquido desde diferentes ángulos, por eso hay que poner la vista a un palmo del menisco y de forma paralela. Menisco. Curvatura de un líquido sobre las paredes que lo contienen debido a la propiedad de capilaridad de los líquidos. Puede ser cóncavo o convexo, según el líquido que se vaya a medir. 2.1. Clasificación de los materiales En los laboratorios de farmacia se trabaja con materiales o utillaje de laboratorio específico que un técnico de farmacia debe conocer y saber utilizar aplicando las medidas de seguridad e higiene estudiadas en el capítulo anterior. Es posible conocer la gran variedad de materiales de laboratorio si se clasifican según diferentes criterios: l Si miden volúmenes exactos o no: volumétricos y no volumétricos. l Dependiendo del tiempo de vida útil: fungibles e inventariables. l Atendiendo a la naturaleza del material con el que están fabricados: de vidrio, de plástico, de porcelana o de metal. 2.1.1. Materiales volumétricos y no volumétricos Este tipo de clasificación viene determinada por la función principal de los materiales. Si están diseñados para medir volúmenes con cierto grado de exactitud, se les conoce como volumétricos. Los no volumétricos se utilizan para otras funciones distintas a las de medir volúmenes con exactitud. A) Materiales volumétricos Se pueden clasificar en graduados (si tienen marcas para medir diferentes volúmenes, es decir, una escala graduada, como las pipetas graduadas, las probetas y las buretas) y en aforados (si solamente tienen una marca para medir un volumen determinado, como las pipetas aforadas y los matraces aforados). capítulo 2
48 Operaciones básicas de laboratorio Pipetas graduadas Son tubos más o menos delgados, dependiendo de su capacidad, abiertos por sus dos extremos y con diferentes subdivisiones o graduaciones, como se puede observar en la figura 2.1. Tienen grabada en sus paredes diferente información, como: Figura 2.1 Pipetas graduadas de diferentes capacidades l Capacidad total en mililitros. Representada por un número entero. Las más frecuentes son de 1, 2, 5 y 10 ml, aunque también puede haber de 0,1; 0,2; 0,5; 15; 20 y 25 ml. l Escala de graduación en mililitros. Indica las subdivisiones con las que está graduada. l Temperatura de calibrado. Significa que la pipeta está ajustada a esa temperatura, normalmente son 20 C. l Margen de error. Viene representado por el signo ±, seguido de un número en decimales, indica el error en mililitros que se puede cometer al tomar un volumen (cuanto menos margen de error, más exacta será la pipeta). l Clase de exactitud. Las de clase A tienen menos margen de error que las de clase B. Además de la letra mayúscula A o B, suelen estar acompañadas de la letra S, que indica que son de apertura ancha y, por tanto, de vaciado más rápido, característica que facilita su limpieza. l Si es material ajustado por vertido, llevará impresas las letras Ex. Si además le siguen unos números con una s, esto indicará los segundos que tarda en realizar el vertido. Toma nota No todas las pipetas tienen grabada esta información. La cantidad de datos que contienen depende de la casa comercial que las fabrique. Aparte de medir volúmenes, las pipetas también se utilizan para transportar y verter estos líquidos de un recipiente a otro, pero no para contenerlos. Modo de empleo Antes de utilizar una pipeta, y cualquier material de laboratorio, hay que asegurarse de que está limpia y no se encuentra rota. Además, se debe observar que ninguno de los dos extremos presente obstáculos. Para llenar o cargar las pipetas se emplearán siempre los auxiliares de pipeteo o propipetas, nunca la boca. Los más utilizados son el aspirador de cremallera o Pi-pump y la pera de seguridad o pera de goma (figura 2.2). En la práctica que figura al final del capítulo (práctica 2.1) se explicará el funcionamiento de estos dos auxiliares de pipeteo para ensayar en el laboratorio la medición, transporte y vertido de diferentes líquidos con diversos materiales. Figura 2.2 Pera de goma con tres botones: A vacía la cámara de aire; S succiona el líquido; E expulsa volúmenes Capítulo 2
Materiales de laboratorio 49 Recuerda 3 Para transportar líquidos en las pipetas, debes asegurarte de que no goteen. No todos los auxiliares de pipeteo servirán para todas las pipetas. Probetas Tienen forma de cilindro calibrado, con uno de sus extremos cerrados y con la base plana. Pueden ser de plástico o de vidrio y de muy diversas capacidades, desde 5 ml hasta 2.000 ml. Cuanto mayor sea el diámetro del material, mayor será el error que se comete en las medidas. Al igual que las pipetas graduadas, tienen la función de medir y transportar volúmenes, pero, además, también se utilizan para contenerlos. Modo de empleo Las probetas se emplean para medir volúmenes cuando no sea tan necesaria la exactitud, prime más la rapidez de las operaciones y los volúmenes sean más grandes. Aun así, hay que observar una buena praxis para ajustar todo lo posible los volúmenes en las probetas. Para ello, al pasar el líquido a la probeta se habrá de tener en cuenta no verter el líquido sobre las paredes, sino directamente al fondo y, unos mililitros antes de llegar al volumen deseado o aforo, enrasar con una pipeta de Pasteur gota a gota (véase el menisco de la figura 2.3). Para hacer una lectura correcta, hay que mirar a la misma altura del menisco, es decir, ojos y líquido paralelos (figura 2.4). Menisco cóncavo Menisco convexo Incorrecta Correcta Correcta Incorrecta Figura 2.3 Menisco marcando 7,9 ml Figura 2.4 Correcta lectura del menisco Para saber más El menisco siempre estará hacia arriba (cóncavo) en el caso del agua y el vidrio; y hacia abajo (convexo) en el caso del mercurio y el vidrio. Capítulo 2
50 Operaciones básicas de laboratorio Toma nota El margen de error de las probetas es mayor que el de las pipetas, debido a que el diámetro es más grande y, por tanto, el menisco también será mayor. Buretas Son tubos cilíndricos muy parecidos a las pipetas graduadas, pero en la parte inferior disponen de una llave de paso que regula la salida de líquido y en la superior se ensancha la boca para facilitar el vertido (figura 2.5). Al contrario que en las pipetas, en las buretas el cero está en la parte superior ya que se utiliza para otras funciones, como hacer valoraciones y volumetrías. Por esto han de estar totalmente verticales, sujetas a un soporte metálico y una pinza, orientando su punta a un recipiente donde se dejará caer el líquido deseado hasta cerrar la llave. Modo de empleo Figura 2.5 Bureta con llave abierta Para llenar una bureta, en primer lugar, hay que asegurarse de su verticalidad y correcta sujeción. Después, poner un embudo en la parte superior y verter el líquido con la llave cerrada hasta sobrepasar el cero. Finalmente, hay que enrasar abriendo la llave, con la vista perpendicular al cero de la bureta, evitando el error de paralaje. Para hacer valoraciones, con una mano se moverá el recipiente que recibe el líquido de la bureta y con la otra se controlará la apertura y cierre de la llave. Pipetas aforadas Las pipetas aforadas se diferencian de las graduadas en que no tienen una escala gra duada, so lo una línea de aforo que marca una cantidad concreta de volumen (como su nombre indica, so lo miden una cantidad concreta hasta llenar el aforo) (figura 2.6). Tienen un bulbo o en sanchamiento en la parte media donde se deposita la mayor parte del líquido; el aforo queda en la parte estrecha superior de la pipeta, lo cual produce grandes variaciones de altura en pequeños cambios de volúmenes. Este es el motivo por el que tienen una mayor precisión y exactitud, o sea, su margen de error es menor para mayores cantidades de volúmenes. Para saber más También hay pipetas doblemente aforadas, con dos aforos o marcas, cada uno en una de las partes estrechas. Son, por tanto, doblemente exactas que las aforadas simples. Para la medida y el trasvase de volúmenes también se utilizan las propipetas, con el mismo procedimiento que en las pipetas graduadas (figura 2.7). Capítulo 2
Materiales de laboratorio 51 Figura 2.6 Pipetas aforadas de 2, 3 y 5 ml Figura 2.7 Aspiradores de cremallera o Pi-pumps de distintos diámetros para diferentes pipetas Toma nota Los auxiliares de pipeteo no son universales, es decir, dependen del diámetro de la pipeta. Solo serán válidos aquellos auxiliares que mantengan el líquido en la pipeta sin que gotee. Algunos Pi-pumps vienen marcados con el volumen que pueden pipetear, pero este valor solo corresponde a las pipetas graduadas, ya que el diámetro de las aforadas, aunque pueden tener mayor capacidad, es menor. Matraces aforados Son recipientes de vidrio o de plástico de polipropileno. La parte inferior es de forma cónica y la superior forma un cuello largo y estrecho. Al igual que las pipetas aforadas, llevan una marca o enrase en el cuello que determina el volumen exacto que pueden contener a una temperatura determinada (normalmente a 20 C; este dato viene marcado en el recipiente, al igual que su capacidad y el error en mililitros) (figura 2.8). Se suelen utilizar para diversas funciones, como son: l Preparar soluciones a concentración exacta. l Mantener y conservar líquidos. l Realizar agitaciones vigorosas. Pueden venir con un tapón de plástico que se mete a presión, para conservar mejor sus contenidos y realizar las agitaciones con más seguridad. l Calentar disoluciones. Existen de diversas capacidades, desde 5 hasta 2.000 ml. Figura 2.8 Matraz aforado de 250 ml Actividad propuesta 2.1 Qué diferencias hay entre el material aforado y el graduado? Cuándo utilizarías uno u otro? Capítulo 2
52 Operaciones básicas de laboratorio Actividades propuestas 2.2. Qué material se utiliza para pipetear? Se puede pipetear con la boca? Razona tu respuesta. 2.3. Explica con tus palabras qué es el menisco y cómo se tiene que hacer una buena lectura en el material volumétrico. B) Materiales no volumétricos Estos materiales pueden medir volúmenes aproximados, así que también pueden estar graduados (como el matraz de Erlenmeyer), pero no sirven específicamente para medir volúmenes exactos, sino para mezclar, calentar, transportar y contener líquidos. Entre los materiales no volumétricos se encuentran diferentes tipos de matraces, así como los vasos de precipitados. Matraces Todos los tipos de matraces (excepto los aforados) están considerados materiales no volumétricos. Pueden estar graduados, pero su función principal no es la de medir volúmenes de forma exacta. Matraces de reacción Se denominan así por emplearse para contener, calentar, mezclar y agitar vigorosamente líquidos, con el fin de facilitar las reacciones. Sus formas con cuello estrecho y altamente termorresistentes los hacen ideales para estas funciones. Se pueden distinguir diferentes tipos según su forma: l Matraces de fondo plano. Similares a los aforados, pero con la boca un poco más ancha y sin aforar. Figura 2.9 l Matraces de fondo redondo. Igual que los anteriores pero Matraces de Erlenmeyer con la base redonda. l Matraces de Erlenmeyer. Tienen la boca mayor que los de fondo plano y redondo y la base mucho más estrecha. Son más estables pero las mezclas no se pueden agitar violentamente en su interior (figura 2.9). Matraz de Kitasato Su forma es similar al matraz de Erlenmeyer, pero con una salida lateral estrecha por donde se le adjunta una trompa de vacío; junto con un embudo Büchner y un grifo de agua corriente, filtrará al vacío. Por el embudo Büchner se vierte el líquido que se desea filtrar y en el matraz se recoge el líquido ya filtrado (figura 2.10). Capítulo 2
Materiales de laboratorio 53 Embudo Büchner con papel de filtro Conexión a la trompa de agua Líquido filtrado al vacío en matraz de Kitasato Figura 2.10 Esquema de filtración al vacío Figura 2.11 Matraz de Kitasato Vasos de precipitados Son recipientes cilíndricos de vidrio o de plástico de base plana y boca ancha con un pico para facilitar el vertido de líquidos. Suelen estar graduados, pero su precisión es muy baja. Los hay de muchos tamaños, de 50 ml, 100 ml, 500 ml, etc. En la figura 2.12 se muestra un vaso de precipitado de 800 ml. Su nombre se debe a que una de sus funciones es obtener precipitados cuando los sólidos no se disuelven en los líquidos. También se puede calentar y agitar suavemente su contenido con una varilla de vidrio. Figura 2.12 Vaso de precipitado Actividad propuesta 2.4 Por qué se clasifica el material en volumétrico y no volumétrico? Relaciona tu respuesta con la función principal del material. 2.1.2. Materiales fungibles e inventariables Otra clasificación de los materiales es la que se establece atendiendo al tiempo de vida útil: a) Materiales fungibles. El periodo de uso es limitado. Si son materiales de un solo uso se denominan desechables (papel de filtro, guantes, puntas de micropipetas, etc.); mientras que si se vuelven a usar pero su vida útil no es demasiado larga, se denominan recuperables (pipetas de vidrio o de plástico, etc.) (obsérvense los ejemplos en la figura 2.13). b) Materiales inventariables. Los que no tienen un rápido deterioro y, por tanto, se registran en el inventario de material del laboratorio. Además, ocupan un lugar fijo en el laboratorio. En este grupo se consideran los equipos y aparatos, el material de protección y el mobiliario. Capítulo 2
54 Operaciones básicas de laboratorio a b c Figura 2.13 Ejemplo de materiales fungibles desechables (a) y recuperables (b) y materiales inventariables (c) 2.1.3. Composición de los materiales Según la naturaleza de los materiales, estos se pueden clasificar en materiales de vidrio, de plástico, de porcelana y de metal. A) Vidrio Aparte de los materiales volumétricos y no volumétricos, también se pueden encontrar otros materiales de vidrio. Estos materiales son muy empleados en el laboratorio por sus características, pero hay que poner especial atención al usarlos, ya que son muy frágiles y se rompen con facilidad, lo cual puede provocar accidentes (por ejemplo, cortes). Así que se aconseja operar con este tipo de materiales con especial cuidado (figura 2.14). Figura 2.14 Materiales de vidrio: embudo, matraz de fondo plano, varilla y reloj de vidrio Embudos Los embudos pueden ser: l Embudos para trasvase o filtración. Se emplean para trasvasar líquidos de un recipiente a otro evitando derramarlos, y también para filtrar por gravedad utilizando un papel de filtro cónico sobre el embudo. l Embudos de decantación (figura 2.15). Como su nombre indica, su función es la de decantar o separar dos líquidos inmiscibles entre sí. Figura 2.15 Embudo de decantación de cerámica y matraz de Kitasato de vidrio conectado a bomba de vacío Capítulo 2
materiales de LaboraTorIo 55 sabías Que... Inmiscible significa que no se pueden mezclar a no ser que se añada un emulgente. Es el caso del agua y el aceite. Tubos Son cilíndricos y de poca capacidad, cerrados por la base y abiertos en el otro extremo. Sus funciones son diversas, desde contener pequeños volúmenes hasta calentar directamente a la llama (con precaución) y hacer ensayos de laboratorio. Pueden estar o no graduados y llevar o no tapón. Para trabajar con ellos hay que contar con un soporte específico llamado gradilla (véase el apartado D) Metal). Los diferentes tipos de tubo que hay un laboratorio son: l Tubos de ensayo. Material de uso muy frecuente en los laboratorios, con la base redondeada, capacidad superior a 1 cm y longitud variable hasta unos 20 cm. l Tubos de centrífuga. Con longitud concreta para la centrífuga; suelen presentar el fondo cónico para facilitar la sedimentación. l Tubos de Thiele. Se utilizan para calcular puntos de fusión. l Tubos de hemólisis. Son muy finos y se emplean para pruebas de sangre. Figura 2.16 Tubo de ensayo en gradilla de metal Refrigerantes Como su nombre indica, sirven para refrigerar líquidos mientras pasan por unos conductos en contacto con líquidos refrigerantes (normalmente agua) y condensar los vapores destilados. Si se conecta un refrigerante a un matraz de destilación, se puede llevar a cabo una destilación. Si el tubo interior es recto, el refrigerante es de Liebig o de Hoffman; si está formado por bolas, refrigerante de rosario; y si el tubo interno tiene forma de espiral, se llama de serpentín. Cristalizadores Son recipientes, normalmente cúbico de vidrio grueso y de poca altura, que no resisten temperaturas muy altas. Su nombre indica de nuevo la función, sirven para que se cristalice el soluto de una disolución después de la evaporación del disolvente. recuerda 3 Una disolución está formada por un disolvente y un soluto, este último en menor proporción que el disolvente. capítulo 2