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El material de laboratorio

Al pensar en el material de laboratorio se nos viene a la mente la imagen de los tubos de ensayo y probetas que utilizábamos en la secundaria.

Partiendo de la hipótesis de que muchos pasamos por la secundaria y alguna vez pisamos el laboratorio escolar, en este artículo hablamos sobre los utensilios de un laboratorio, aunque no desde el punto de vista de su material de fabricación o funcionalidad —como lo haría cualquier aburrido profesor de química—, sino desde una perspectiva más vistosa y divertida.

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Pensar en el material de laboratorio de química me remonta a mi primer contacto con esta materia: el «Juego de Química Mi Alegría». Quién hubiera imaginado que unos cuantos tubos de ensayo, una gradilla, un vaso de precipitados, un matraz y algunas sustancias inofensivas determinarían la vocación que he ejercido a lo largo de mi vida.

Antes de entrar en materia, comencemos por dividir la química analítica —cuya finalidad es el estudio de la composición química de un material o muestra— en dos grandes rubros: cualitativa y cuantitativa. En la primera se busca identificar la presencia de un componente determinado, mientras que en la segunda se pretende cuantificar su concentración.

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Por ejemplo, supongamos que estamos analizando una muestra de sangre. La química analítica cualitativa identificará el grupo sanguíneo y rh —positivo o negativo—. Por su parte, la química cuantitativa determinará la cantidad de glucosa o de hemoglobina que contiene esa muestra de sangre.

La química analítica cualitativa identifica la presencia de un componente. La química analítica cuantitativa mide su concentración.

El análisis cualitativo

Los utensilios más comunes en este tipo de análisis son:

Los tubos de ensayo, el vaso de precipitados y el matraz Erlenmeyer, todos ellos hechos con un tipo de vidrio que se puede calentar y en los cuales se llevan a cabo las reacciones químicas.

El mechero —ya sea de alcohol o de Bunsen— para calentar.

El mortero de porcelana, que es una especie de molcajete para triturar las muestras sólidas antes de verter la reacción.

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Materiales varios: goteros, frascos, tapones, tubos de vidrio, espátulas, agitadores, mangueras, termómetros.

El material de soporte —los matraces no levitan—: pinzas, tripié, anillo, gradilla, rejilla y soporte universal.

El análisis cuantitativo

A diferencia del anterior, éste depende de instrumentos de alta precisión para medir muestras y reactivos:

Para cuantificar sólidos: balanzas granatarias1 Un tipo de balanza o báscula de laboratorio para medir la masa de los objetos. —o básculas de laboratorio— para baja precisión, y analíticas para determinación de miligramos.

Para medir líquidos: probetas, pipetas graduadas y buretas.

Para la medición de volúmenes fijos, pero de alta precisión: pipetas volumétricas y matraces aforados.

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Aunque los instrumentos de vidrio normalmente están fabricados con vidrio de borosilicato2 El borosilicato o silicato de boro es un material de los vidrios que, por su baja dilatación, se emplea principalmente en instrumentos ópticos., con un contenido mínimo de sílice de 80% y un bajo coeficiente de expansión —conocido como pyrex—, aquellos que se utilizan para medición jamás deben calentarse, pues al dilatarse con el calor, pierden su nivel de precisión.

Procesos de separación

Durante la identificación y cuantificación de sustancias en el laboratorio, es frecuente recurrir a procesos de separación como la filtración, la cristalización o la destilación.

Para la filtración, además del elemento filtrante —papel filtro, tela, mallas, membranas—, se utilizan embudos, que pueden ser cónicos —de vidrio o plástico— para filtrar por gravedad, o de Büchner —de porcelana— para filtrar al vacío con el apoyo de un matraz Kitasato, que es similar al Erlenmeyer, pero con una boquilla lateral para conectar la succión.

Para la cristalización —que consiste en la concentración de una solución mediante la evaporación del solvente, el cual se enfría hasta que los cristales se precipitan para, posteriormente, separarse por filtración— se utilizan vasos de precipitados y varillas de vidrio.

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Para la destilación en el laboratorio, se utilizan un matraz de bola, un condensador y material de conexión con ensambles esmerilados —parecido a esos laboratorios de científicos locos que aparecen en las películas, con frascos burbujeando por todos lados—. Dado que en estos procesos es fundamental el control de la temperatura, no se utilizan mecheros como fuente de calor, sino canastas o parrillas calefactoras, las cuales se regulan mediante un termostato eléctrico. Una variante del anterior es el equipo de extracción Soxhlet, que consta de un matraz para evaporar solvente, una cámara de extracción o contacto y un refrigerante.

Otros equipos

En un laboratorio existen otros equipos más sofisticados como:

– Muflas. Hornos a altas temperaturas en los que se calcinan muestras dentro de un crisol de porcelana.

– Centrífugas. Una especie de carruseles que giran a altas velocidades en los que se montan tubos de ensayo y permiten separar componentes de densidades similares.

– Agitadores magnéticos. A través de campos electromagnéticos, hacen girar un imán revestido de plástico —mejor conocido como «mosca»— dentro de un matraz o vaso de precipitados.

Conoce más sobre el material de laboratorio en Algarabía 88.

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