UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MORELOS

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Escuela de Técnicos Laboratoristas

Manu

al de

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Escuela de Técnicos Laboratoristas

Introducción:

La asignatura de Instrumentación está ubicada en el cuarto semestre del tronco común en el Plan de Estudios de la Escuela de Técnicos Laboratoristas de la UAEM , tiene como finalidad que el alumno conozca tanto el principio físico, funcionamiento y cuidados que se debe tener con los diferentes aparatos e instrumentos de laboratorio que están comprendidos en el Programa de Estudios correspondiente; además de que el estudiante adquiera la habilidad de utilizar los aparatos e instrumentos llevando a cabo prácticas que le permiten desarrollar experiencia en el análisis instrumental en los diferentes campos de aplicación como son: clínico, farmacéutico, alimenticio, cosmético y automotriz.

El presente manual pretende ser una guía que fue pensada tanto para los docentes que imparten la materia de Laboratorio de Instrumentación como para los alumnos que la cursan, esto es con la intención de establecer ciertos criterios que permitan llevar a cabo un procedimiento definido para abordar los temas que están comprendidos en el programa; atendiendo en todo momento a los propósitos plasmados para cada uno de los instrumentos o equipo. En su contenido podemos observar los aspectos básicos que se requieren para llevar a cabo una práctica de laboratorio conforme al Sistema Educativo Nacional por Competencias, lo cual conlleva que el estudiante exprese las capacidades de poner en operación los diferentes conocimientos, habilidades, pensamiento, carácter y valores de manera integral en las diferentes interacciones que tienen los seres humanos para la vida en el ámbito personal, social y laboral.

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PRÁCTICA No 1.

“IDENTIFICACIÓN DE LOS DIFERENTES APARATOS E INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN”

PROPÓSITOS

Conocer e identificar los diferentes aparatos e instrumentos que se encuentran en el laboratorio de instrumentación.

PRELABORATORIO

¿Qué es un instrumento y qué es un aparato de laboratorio? Cuidados generales de los aparatos e instrumentos de laboratorio. A qué se refiere el término “calibración” de un instrumento.

PROCEDIMIENTO

1.-Llevar a cabo una lluvia de ideas acerca de los conceptos que se solicitaron en el prelaboratorio.

2.-El facilitador da una explicación breve de cada uno de los aparatos e instrumentos, mostrándolos físicamente.

3.-Levar acabo la calibración de una balanza analítica de forma demostrativa como ejemplo del

proceso de calibración que se le debe dar a un instrumento.

4.-El facilitador indica al estudiante que tome fotografías y registre los siguientes datos de cada

uno de los aparatos e instrumentos en una tabla como la que se propone:

MATERIAL

No se utiliza

REACTIVOS

No se utiliza

APARATOS Y EQUIPO

Balanzas analíticas digitales y mecánicas Balanzas granatarias digitales y mecánicas Potenciómetros de diferentes modelos Espectrofotómetros

Polarímetros manual y digital

Refractómetros de Abbe y brixómetros Viscosímetros de carátula y digital Centrífugas y Microcentrífugas Estufas y Baño maría eléctrico Agitadores Rocker y Vortex

MATERIAL QUE DEBE TRAER EL ALUMNO

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Ejemplo:

NOMBRE: MARCA: MODELO:

NÚMERO DE SERIE:

NÚMERO DE INVENTARIO:

RESULTADOS

Elaborar en casa y entregar una ficha técnica para cada uno de los aparatos e instrumentos vistos en el laboratorio que incluya lo siguiente:

1.- Fotografía

2.- Cada uno de los datos recabados durante la práctica 3.- Costo aproximado en el mercado

4.- Descripción concreta del uso general que se le da al instrumento.

CUESTIONARIO

Enumera los cuidados generales que se deben dar a los aparatos e instrumentos.

Con base en la práctica realizada, clasifica cuáles de ellos son aparatos y cuáles son instrumentos.

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_{PRÁCTICA No 2.}

CUIDADOS Y FUNCIONAMIENTO DE LAS BALANZAS ANALÍTICAS

PROPÓSITOS:

Conocer las partes que conforman los diferentes tipos de balanzas y el funcionamiento de cada una de ellas.

PRELABORATORIO

Principio físico en el que se basa la construcción y funcionamiento de las balanzas en general. Investiga qué es la exactitud y qué es la precisión.

Investiga cómo se calcula el rango, la mediana y la desviación estándar.

PROCEDIMIENTO

1.- El facilitador les da una explicación breve de las partes que conforman a las balanzas y de su funcionamiento.

2.- Pesar individualmente cada uno de los cinco objetos siguiendo siempre el mismo orden determinado. Objeto 1, Objeto 2, etc.

3.- Repetir el paso anterior dos veces más, cuidando de seguir el mismo orden de los objetos. 4.- Repetir los pasos 2 y 3 en los diferentes tipos de balanzas.

5.- Registrar los datos en las siguientes tablas.

MATERIAL

No se utiliza REACTIVOS

No se utiliza

Balanzas analíticas digitales Balanzas analíticas mecánicas Balanzas granatarias mecánicas Balanzas granatarias digitales

MATERIAL QUE DEBE TRAER EL ALUMNO

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BALANZA GRANATARIA MECÁNICA

No. NOMBRE PESO 1 PESO 2 PESO 3 RANGO MEDIANA DESVIACIÓN

ESTÁNDAR

BALANZA GRANATARIA DIGITAL

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BALANZA ANALÍTICA DIGITAL

ESTÁNDAR

CUESTIONARIO

1. Con base en lo observado di cuál es la balanza más precisa y argumenta tu respuesta.

2. Da la definición del término “pesada” cuando se determina en una balanza.

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PRÁCTICA No 3.

APLICACIÓN DE LAS BALANZAS

PROPÓSITOS

Aplicar los conocimientos adquiridos en la práctica de “Funcionamiento y cuidados de las balanzas”.

PRELABORATORIO

A qué se refiere el término “concentración” de una disolución.

Cuáles son las diferentes expresiones de concentración y sus unidades correspondientes.

PROCEDIMIENTO

1) Escuche las indicaciones del facilitador en cuanto al correcto pesado de las sustancias y la correcta preparación de las soluciones.

2) Hacer los cálculos necesarios para preparar tres soluciones de 50 ml cada una; cuyas concentraciones serán asignadas a cada equipo (0.12, 0.11, 0.1, 0.09, 0.08, 0.07) de 3 sustancias: NaCl; NaOH; HCl.

3) Pese la cantidad calculada de NaCl directamente en un vaso de precipitados.

4) Agregue 10 ml aproximadamente de agua destilada y disuélvala completamente. Luego vacíe el contenido a un matraz volumétrico. Haga 2 ó 3 lavados más en el vaso con aproximadamente 5 ml de agua destilada y vierta el contenido nuevamente en el matraz. Finalmente afore el matraz volumétrico hasta la marca de aforo.

5) Repita los pasos 3 y 4 utilizando ahora NaOH para preparar la segunda solución.

MATERIAL

4 Balanzas analíticas digitales 3 Matraces volumétricos de 50 ml. 3 Vasos de precipitado de 50 ml. Mínimo 2 vidrios de reloj (si es posible 5) de 10 cm de diámetro como máximo.

1 Pipeta de 10 ml (1/10) 1 Gotero (no es necesario el frasco) o una pipeta pasteur que tenga el chupón o succionador.

REACTIVOS

Cloruro de Sodio Hidróxido de Sodio

Ácido Clorhídrico (el frasco con etiqueta de

especificaciones)

No se utiliza.

MATERIAL QUE DEBE TRAER EL ALUMNO

Espátula

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6) Tomar una alícuota de HCl según el volumen calculado para preparar la tercera solución cuya concentración le fue asignada y repita el paso 4 del procedimiento para esta solución de HCl

7) Vacíe el contenido de cada uno de los tres matraces en sus vasos reactivos respectivos etiquetándolos perfectamente con los siguientes datos:

Nombre y concentración de la solución, fecha, grado, grupo e integrantes del equipo. 8) Guarde sus soluciones en el espacio del laboratorio que le sea asignado a su grupo y

sección.

RESULTADOS

Haga las operaciones matemáticas que utilizó para calcular teóricamente las cantidades de sustancias que midió.

También calcule la normalidad real (no teórica) de las soluciones que preparó según la masa que realmente pesó.

CUESTIONARIO

1. ¿Por qué razón se deben hacer los lavados del vaso al preparar soluciones?

2. ¿Cuál es el criterio que se utiliza para determinar el punto exacto de aforo en un matraz volumétrico?

3. ¿Por qué se midió el HCl en volumen y no en masa al momento de preparar la solución?

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PRACTICA No. 4

PRINCIPIOS, CUIDADOS Y FUNCIONAMIENTO DEL POTENCIÓMETRO

PROPÓSITO

El estudiante adquiere la habilidad para utilizar de manera correcta el potenciómetro.

PRELABORATORIO

1.- Definición de pH, y escala de pH

2.- Concepto de ácidos y bases, de ácidos y bases fuertes, ácidos y base débiles y soluciones reguladoras.

3.- Tipos de potenciómetros 4.- Partes del potenciómetro

PROCEDIMIENTO

1) Colocar 10 ml de cada solución por analizar en vasos de precipitados de 50 ml o desechables y etiquetarlos con sus respectivos nombres.

2) Medir el pH de cada solución con papel tornasol, registrar los resultados en una tabla según indicaciones del profesor y dejar el papel a un lado de la muestra.

3) Medir el pH de cada solución con las tiras de papel pH, registrar los resultados y dejar el papel a un lado de la muestra.

4) Acomodar las sustancias de acuerdo a su pH desde el más ácido al más básico. 5) Escuchar las indicaciones del profesor respecto al uso del potenciómetro.

6) Sacar el potenciómetro de su estuche cuidadosamente.

7) Encenderlo y calibrarlo a la temperatura de las sustancias por analizar.

8) Para calibrar el potenciómetro, se introduce el electrodo hasta el bulbo en una solución buffer de pH neutro, si la lectura no registra un pH 7, ajustar muy suavemente con el botón correspondiente hasta que en la pantalla se registre 7.00 de pH.

9) Una vez ajustado el potenciómetro, enjuagar con abundante agua destilada y con un poco de papel absorbente se retira el exceso de agua, teniendo cuidado de no tocar el bulbo del electrodos.

MATERIAL

Placa de aglutinamiento.

REACTIVOS

Soluciones buffer de pH 4 y de pH 7

Indicador de Yamada.

pH 4 y pH 7

Potenciómetro manual o de campo.

Potenciómetro de mesa.

10 Vasos desechables pequeños 6 Soluciones claras de uso casero por equipo

Tiras indicadoras de pH y tiras de papel tornasol

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10) Introducir el electrodo en la solución buffer de pH 4, se procede a ajustar la lectura al pH de 4, se enjuaga perfectamente y se retira el exceso de agua como en el paso anterior.

11) Introducir el electrodo en la solución casera, esperar hasta que la lectura ya no varíe y registrar el resultado. Se enjuaga con bastante agua y se elimina el exceso de ésta con papel absorbente.

12) Se repite el paso anterior con cada una de las soluciones por analizar.

13) Al término del uso del potenciómetro debe ser enjuagado con suficiente agua

destilada, se seca por completo sin tocar el bulbo y se guarda en el frasco que contiene Cloruro de Potasio 0.1 M para conservar húmedo el bulbo. Se desconecta el aparato y se guarda en su estuche.

14) En la placa de aglutinación, colocar por excavación una o dos gotas de las sustancias caseras y agregar dos gotas del indicador Universal de Yamada, mezclar con los palillos, observar y registrar el pH correspondiente a cada sustancia según la escala establecida para el indicador de Yamada.

15) Registrar todos los resultados en la tabla anexa

Tabla de resultados de pH

SOLUCIÓN CASERA

PAPEL TORNASOL

TIRAS

INDICADORAS

INDICADOR DE YAMADA

POTENCIÓME TRO

DISPOSICIÓN DE RESIDUOS

Los residuos generados descartarlos con abundante agua en la tarja. depositarlos en el contenedor etiquetado como ácidos y disoluciones básicas.

CONCLUSIONES

CUESTIONARIO

¿Cuáles son los cuidados que se deben tener en el uso del potenciómetro?

¿Cuál consideras que es el mejor método para medir el pH?

¿Qué solución es la más ácida y cual la más básica?

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PRACTICA No. 5 APLICACIÓN DEL POTENCIÓMETRO

PROPÓSITOS

Aplicar los conocimientos adquiridos en la práctica no. 4 denominada: “Cuidados y Funcionamiento del Potenciómetro”.

PRELABORATORIO

1.- Qué es una titulación

2.- Describe los tipos de titulación potenciométrica y titulación con indicadores.

PROCEDIMIENTO

Afore la bureta con la solución por valorar (HCl), sujétela al soporte universal con las pinzas y ajústela de manera que la punta de la bureta quede dentro del matraz erlenmeyer.

Con una pipeta volumétrica medir 5 ml de la solución de NaOH valorada y colocarlos en uno de los matraces Erlenmeyer.

Adicione al matraz tres gotas de fenolftaleina.

Llevar a cabo la calibración del potenciómetro con las soluciones buffer, de la misma forma en que se trabajó en la práctica no. 4.

Descargue la solución de la bureta gota a gota y de ml en ml, registrar la lectura del pH. Registre la lectura del pH y el volumen gastado al cambio de coloración de la solución.

Elabore una gráfica escribiendo sobre el eje de las ordenadas los valores de pH y sobre el eje de las abscisas los mililitros de HCl adicionados.

Localice el punto de equivalencia.

Determine el volumen equivalente sobre la gráfica.

MATERIAL

1 Soporte universal. 1 Pinzas para bureta. 1 Bureta de 25 ml.

2 Matraces Erlenmeyer de 50 ml. 1 Pipeta volumétrica de 5 ml. 1 Vaso de precipitados de 50 ml.

REACTIVOS

Soluciones buffer de pH 4 y de pH 7 Solución de Ácido Clorhídrico preparada por los estudiantes en la práctica no. 3. Solución de Hidróxido de Sodio 0.1N preparada por los alumnos y valorada por el Técnico Académico.

Fenolftaleína.

APARATOS

Potenciómetro

Papel absorbente

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Con el valor del volumen equivalente, calcule la concentración de la solución de HCl, utilizando la siguiente fórmula:

DONDE:

N1= Normalidad del HCl

N2= Normalidad de NaOH

V1= Volumen gastado de HCl

V2= Volumen utilizado de NaOH

CONCLUSIÓN

Los residuos generados depositarlos en el contenedor etiquetado como ácidos y disoluciones básicas.

CUESTIONARIO

¿Cuáles son las ventajas de la titulación potenciométrica sobre la titulación por indicadores?

¿Qué problema observaste al llevar a cabo la titulación?

¿Para qué sirve una titulación potenciométrica?

1 2 2

1

V

N

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CUIDADOS Y FUNCIONAMIENTO DEL VISCOSÍMETRO

PROPÓSITO

Aplicar los fundamentos teórico–prácticos que le permitan desarrollar su habilidad en el manejo del viscosímetro de Brookfield, en la determinación de la viscosidad absoluta a 6 diferentes sustancias.

PRELABORATORIO

1.- Definición de viscosidad y densidad. 2.- Tipos de viscosímetros.

3.-Partes del viscosímetro Brookfield. 4.- Aplicación del viscosímetro.

PROCEDIMIENTO

Ensamblar los accesorios del viscosímetro de brookfield.

Conectarlo a la corriente eléctrica y esperar 5 min. antes de su uso.

Efectuar la nivelación con la burbuja que se encuentra a un costado del instrumento, utilizando los tornillos de la base.

Seleccionar el vástago de acuerdo al tipo del líquido (si es muy viscoso utilizar el vástago más delgado y si no es muy viscoso, el más grueso) y colocarla sujetando el tornillo donde se coloca el vástago con la mano izquierda y atornillarlo con la mano derecha en sentido de las manecillas del reloj.

Utilice un vaso de precipitado de 600 ml para colocar la muestra e introduzca el vástago dentro del líquido a medir hasta la muesca; evitando la formación de burbujas en el cuerpo del vástago.

MATERIAL

Vaso de precipitados de 600 ml. 600 ml de cada una de las soluciones a medir su viscosidad:

Aceite comestible. Aceite de bebé.

Shampoo para cabello. Jarabe para la tos. Jarabe de maíz. Aceite para auto.

REACTIVOS

Ninguno.

APARATOS

Viscosímetros.

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Nota: Asegúrese de que el aparato no se haya desnivelado.

Seleccionar la velocidad de trabajo según las instrucciones del profesor.

Poner en marcha el viscosímetro y dejarlo girar por aproximadamente 60 segundos o hasta observar que el indicador de la lectura (aguja roja) se encuentra dentro de la escala de 0 a 100, dejarlo estabilizar.

Oprimir el embrague y apagar el viscosímetro calculando que la aguja roja sea visible en la carátula del instrumento.

Sin soltar el embrague, hacer la lectura y registrarla. Soltar el embrague.

Desatornillar tanto la aguja como el protector de la misma y lavar con jabón y agua ambas piezas. Realizar este procedimiento en cada cambio de muestra a determinar.

Aplicar la fórmula para determinar la viscosidad del problema.

TABLA DE CÁLCULO

FORMULA PARA DETERMINAR LA VISCOSIDAD ABSOLUTA

V= L x F

DONDE:

V=Viscosidad

L=Lectura en el viscosímetro

F=Factor encontrado en la tabla correspondiente de acuerdo al modelo del viscosímetro, de acuerdo a la velocidad y también de acuerdo al vástago utilizado.

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CONCLUSIONES

CUESTIONARIO

¿Cuál fue el líquido con más alta viscosidad?

¿Cuál fue el líquido con menos viscosidad?

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PRÁCTICA No 7

APLICACIÓN Y USO DEL VISCOSÍMETRO

PROPÓSITO

Aplicar los conocimientos adquiridos en la práctica anterior acerca del funcionamiento y cuidados del viscosímetro.

PRELABORATORIO

Buscar la viscosidad de diez diferentes productos o sustancias de uso comercial.

PROCEDIMIENTO

Nivelar el viscosímetro a través de los tornillos de la base, centrando la burbuja en medio del círculo.

Elegir el vástago que se considere adecuado para la determinación de la viscosidad a temperatura ambiente en la muestra asignada por el profesor. Teniendo en cuenta que después se harán determinaciones a mayores temperaturas.

Sumergir el vástago en la muestra hasta el punto de inmersión, es decir hasta la muesca del vástago, verificando que no queden atrapadas burbujas entre el vástago y la muestra. Se recomienda que antes de atornillar el vástago, éste se sumerja inclinado en la muestra para después ponerlo en posición vertical y sin sacarlo de ella se coloque en el viscosímetro. Verificar nuevamente que el equipo se encuentre nivelado.

Seleccionar la velocidad adecuada a la cual se realizará la determinación. Recuerde que a mayor velocidad mayor fuerza de resistencia al fluir.

Determine primero la viscosidad de la muestra a temperatura ambiente, tomando siempre la lectura de la temperatura justo cuando se realice la determinación.

Utilizando un baño maría, aumente la temperatura de la muestra hasta 50oC aproximadamente.

Coloque la muestra en el viscosímetro y tome la lectura de viscosidad y temperatura simultáneamente.

MATERIAL

Recipientes de capacidad de 600 ml. Termómetro hasta 1100 C

REACTIVOS

Shampoo de placenta. Miel Karo.

Aceite comestible. Jabón líquido. Aceite para carro.

APARATOS

Viscosímetro

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temperaturas:

50oC aproximadamente. 45oC aproximadamente. 40oC aproximadamente. 35oC aproximadamente.

Calcule la viscosidad utilizando la tabla correspondiente y haga una gráfica donde se muestre el comportamiento a medida que aumenta la temperatura.

Registre en el siguiente cuadro los valores de viscosidad y temperatura de las diferentes determinaciones.

RESULTADOS

No. NOMBRE DE LA MUESTRA Temperatura (°C) Viscosidad (cp) 1

2 3 4 5

CONCLUSIONES

CUESTIONARIO

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PRÁCTICA No 8.

CUIDADOS Y FUNCIONAMIENTO DEL ESPECTROFOTÓMETRO

PROPÓSITOS

Conocer las partes que conforman un Espectrofotómetro visible, así como sus cuidados y el funcionamiento de cada una de ellas.

Determinar la longitud de onda de máxima absorción de una disolución colorida..

PRELABORATORIO

Investigar la longitud de onda de máxima absorción de los siguientes colores: azul, rojo, amarillo y verde.

Investigar el principio físico en el que se basa el funcionamiento del espectrofotómetro visible. Buscar en la bibliografía el esquema del espectrofotómetro visible.

Enlistar los cuidados que requiere un espectrofotómetro visible.

PROCEDIMIENTO

1) Escuchar atentamente la explicación del maestro acerca del funcionamiento del espectrofotómetro y sus cuidados.

2) Preparar una solución madre del colorante asignado por el profesor, colocando un matraz aforado de 100 ml en la balanza analítica, tarar y adicionar con cuidado cinco gotas de colorante líquido (el color que cada equipo trabajara será indicado por el docente), registrar el peso y con agua destilada llevar al aforo.

3) Con la solución madre se toma una alícuota de 5ml en un matraz aforado de 10 ml y con agua destilada se lleva al aforo.

4) Se ajusta el espectrofotómetro en cero de absorbancia y cien por ciento de

transmitancia con una celda de plástico que contenga suficiente agua destilada a 400 nm de longitud de onda.

5) Leer la muestra a 380 nm y registrar la absorbancia.

6) Realizar los procedimientos 4 y 5 con longitudes de onda de 390 a 780nm en intervalos de 10nm.

7) Registrar los datos en la siguiente tabla.

MATERIAL

Matraz volumétrico de 100 ml Celdas para el espectrofotómetro.

REACTIVOS

Colorantes vegetales líquidos de la marca McCORMICK de colores: azul, rojo, amarillo y verde.

APARATOS

Espectrofotómetros Balanzas analíticas

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de dato de onda

(nm)

de dato de onda (nm)

1 380 22 590

2 390 23 600

3 400 24 610

4 410 25 620

5 420 26 630

6 430 27 640

7 440 28 650

8 450 29 660

9 460 30 670

10 470 31 680

11 480 32 690

12 490 33 700

13 500 34 710

14 510 35 720

15 520 36 730

16 530 37 740

17 540 38 750

18 550 39 760

19 560 40 770

20 570 41 780

21 580

Elaborar una gráfica de longitud de onda vs absorbancia de cada uno de los colorantes, considerando que se deben recabar los datos que generen los otros equipos para realizar una gráfica para cada uno de los colores que se trabajan en el laboratorio (azul, verde, amarillo y rojo).

CONCLUSIONES

CUESTIONARIO

¿Cuál es la longitud de onda de máxima absorción de los siguientes colores?

No. Color Longitud de onda (de máxima absorción) 1 Rojo

2 Amarillo 3 Verde 4 Azul

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PRÁCTICA No 9.

“APLICACIÓN DEL ESPECTROFOTÓMETRO VISIBLE”

PROPÓSITOS

Aplicar los conocimientos adquiridos del espectrofotómetro para la determinación de la concentración en una muestra problema.

PRELABORATORIO

¿Qué es una curva patrón o de calibración? Investigar la Ley de Lamber-Beer.

PROCEDIMIENTO

1.- Para preparar la “Solución Madre” se coloca un matraz aforado de 100 ml en la balanza analítica y tara.

2.- Adicionar con cuidado cinco gotas del colorante que sea asignado para el equipo. 3.- Registrar el peso y llevar al aforo con agua destilada.

4.- Calcular la concentración de colorante en concentración porcentual.

5.- De la “Solución Madre” tomar una alícuota de 1ml en un matraz aforado de 10ml y llevar al aforo con agua destilada (solución secundaria).

6.- Realizar la misma operación del punto 5 pero con alícuotas de 2, 3, 4, 5 y 6ml.

7.- Realizar el cálculo porcentual de cada una de las soluciones realizadas y registrarlas. 8.- Leer en el espectrofotómetro las soluciones secundarias y registrar la información en el siguiente cuadro.

Número de muestra Concentración de la muestra Absorbancia 1

2 3 4 5 6

MATERIAL

6 Matraz aforado de 10 ml 1 Matraz aforado de 100ml

Pipetas volumétricas de 1, 2, 3, 4, 5 y 6 ml Celdas para el espectrofotómetro.

REACTIVOS

Colorantes líquidos de la marca McCORMICK

APARATOS E INSTRUMENTOS

Espectrofotómetros. Balanza analítica.

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10.- Leer en el espectrofotómetro la absorbancia de la muestra problema proporcionada por el facilitador.

11.- Calcular la concentración de la muestra interpolando en la gráfica ,la absorbancia obtenida en el espectrofotómetro.

CONCLUSIONES

CUESTIONARIO

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PRACTICA No. 10 CUIDADOS Y FUNCIONAMIENTO DEL POLARÍMETRO

PROPÓSITO

Conocer el principio teórico de cómo funciona el polarímetro, así como sus cuidados y su manejo.

Determinar la rotación específica de algunas sustancias ópticamente activas. Determinar experimentalmente la rotación óptica de algunos azúcares.

PRELABORATORIO

Definición de Rotación Específica y luz polarizada. Principio teórico del polarímetro.

Cuidados que deben tenerse al utilizar el polarímetro? Partes del polarímetro.

PROCEDIMIENTO

1) Escuchar atentamente la explicación del funcionamiento y cuidados del polarímetro; así como el llenado de las celdas y la interpretación del campo visual en el ocular del instrumento.

2) Calcular la cantidad de reactivo para preparar las siguientes soluciones: 25 ml de solución de glucosa al 1 % (P/V)

25 ml de solución de fructuosa al 1 % (P/V) 25 ml de solución de sacarosa al 1 % (P/V)

3) Pese cada una de las sustancias ya sea en un vaso de precipitados o en un trozo de papel. Después disuelva con muy poca agua y transfiera la solución a un matraz

volumétrico para aforar al volumen correspondiente. No olvide hacer el lavado del vaso por lo menos 2 veces.

4) Haga homogénea la solución invirtiendo el matraz varias veces.

MATERIAL

4 Vasos de precipitados de 30 ml. 3 Matraces volumétricos de 25 ml.

REACTIVOS

Glucosa en cristales. Sacarosa en cristales. Fructosa en cristales.

APARATOS

Polarímetros y celdas. Balanzas Analíticas.

Rollo de papel absorbente. Pizeta.

Pipetas de transferencia.

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solución.

6) Llene una celda del polarímetro con agua destilada y otra celda con la solución antes preparada.

7) Ajuste a cero grados de rotación óptica con el blanco, según las indicaciones del facilitador.

8) Determine la rotación óptica de cada una de las soluciones seleccionadas.

9) Calcule la rotación específica para cada una de las sustancias utilizando la fórmula que se lee así:

“La rotación específica de la sustancia disuelta es igual a 100 por la rotación óptica (grados) entre la longitud de la celda (dm) por la concentración (g/100 ml)”; es decir:

FÓRMULA DE LA ROTACIÓN ESPECÍFICA

[ α ] tD= 100 α / L X C

Al terminar de medir las soluciones anteriores cada equipo debe reportar al profesor la rotación específica calculada de cada una de las 3 sustancias indicando la temperatura a la cual se hicieron las determinaciones.

No. Nombre del azúcar Rotación específica Temperatura 1 Glucosa.

2 Fructosa. 3 Sacarosa.

Los residuos generados se pueden desechar en la tarja con suficiente agua.

CONCLUSIONES

CUESTIONARIO

¿Cuál es la diferencia entre rotación observada y Rotación Específica?

¿Qué es al Ángulo de Rotación Específica?

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PRACTICA No. 11

APLICACIÓN DEL POLARÍMETRO

PROPÓSITO:

Recordar el principio teórico de cómo funciona el polarímetro, así como cuidados y uso ó Aplicar los conocimientos adquiridos en la práctica anterior acerca del funcionamiento y cuidados del polarímetro.

Determinar la rotación específica de algunas sustancias ópticamente activas ó Determinar experimentalmente la rotación óptica de algunos azúcares ó

Cuantificar la concentración de sacarosa en una muestra problema utilizando la técnica polarimétrica.

PRELABORATORIO

Áreas de aplicación del polarímetro.

Métodos para cuantificar la concentración de sustancias ópticamente activas.

PROCEDIMIENTO:

Calcular la cantidad de sacarosa requerida para preparar las siguientes soluciones: 25 ml. de solución de sacarosa 0.125 M

25 ml. de solución de sacarosa 0.25 M 25 ml. de solución de sacarosa 0.375 M 25 ml. de solución de sacarosa 0.5 M

Medir en el polarímetro la Rotación Óptica de cada una de las soluciones anteriores y registrar los datos en la siguiente tabla:

No. Dilución de sacarosa Rotación Óptica Temperatura 1 0.125 M

2 0.25 M 3 0.375 M 4 0.5 M

MATERIAL:

4 Vasos de precipitados de 30 ml. 4 Matraces volumétricos de 25 ml.

REACTIVOS:

Sacarosa en cristales.

APARATOS:

Polarímetros y celdas. Balanzas Analíticas.

MATERIAL QUE DEBE TRAER EL ALUMNO:

Rollo de papel absorbente. Pizeta.

Pipetas de transferencia.

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Elaborar una curva de calibración con los resultados obtenidos, graficando la concentración en el eje de las “X” contra la Rotación Óptica obtenida, colocándola en el eje de las “Y”.

Al terminar de medir las soluciones anteriores cada equipo debe solicitar al Técnico

Académico la muestra problema correspondiente para determinar la actividad óptica de la misma.

Con el resultado obtenido interpole en la curva de calibración y determine la concentración de sacarosa de la muestra problema que se le asignó.

Nota: Cada equipo tiene una muestra problema diferente.

“La rotación específica de la sustancia disuelta es igual a 100 por la rotación óptica (grados) entre la longitud de la celda (dm) por la concentración (g/100 ml)”; es decir:

FÓRMULA DE LA ROTACIÓN ESPECÍFICA

Los residuos generados se pueden desechar en la tarja con suficiente agua.

CONCLUSIONES:

CUESTIONARIO:

¿Cómo influye la concentración en el resultado del ángulo de Rotación?

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PRACTICA No. 12

CUIDADOS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN DEL REFRACTÓMETRO

PROPÓSITO:

Conocer el principio físico del refractómetro, así como las partes que lo conforman y el manejo adecuado del mismo.

Determinar el índice de refracción del agua y algunas otras sustancias puras.

PRELABORATORIO:

Investigar sobre el fenómeno de refracción y técnicas refractométricas. Tipos de refractómetros.

Aplicaciones del refractómetro.

Índice de Refracción de algunas sustancias.

PROCEDIMIENTO:

1) Escuchar atentamente la explicación del maestro acerca del funcionamiento del refractómetro y sus cuidados.

2) Conectar las mangueras a la entrada y salida de agua del refractómetro con la intención de controlar la temperatura del equipo.

3) Encender el equipo permitiendo al menos 5 minutos de estabilización. 4) Verifique que los prismas estén limpios.

5) Para proceder al ajuste del aparato, coloque cuidadosamente con un gotero o pipeta de transferencia (sin tocar el prisma) una o dos gotas de agua destilada, debe quedar una capa delgada de la muestra evitando la formación de burbujas.

6) Unir los prismas cerciorándose que se ha puesto el broche de seguridad.

MATERIAL: REACTIVOS:

Alcohol absoluto (Etanol) Alcohol del 96

Acetona Agua destilada Agua de la llave Glicerina

Aceite de Olivo.

APARATOS:

Refractómetros de Abbé con accesorios.

Refractómetro de campo.

MATERIAL QUE DEBE TRAER EL ALUMNO:

Rollo de papel absorbente. Piseta.

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Escuela de Técnicos Laboratoristas

micrométrico de ajuste hasta alcanzar la mejor definición de un campo perfectamente dividido en una fase clara y otra oscura.

8) El cruce de líneas que se observa se lleva hacia el límite que divide a la fase clara de la obscura; y es en ese momento cuando se lee el índice de refracción en la escala que aparece en la parte inferior o superior del campo de observación. Recuerde que al tomar la lectura, inmediatamente se registra también la temperatura.

9) NOTA: El índice de refracción del agua es 1.333

10) Abra los prismas, limpie el resto de la muestra con papel absorbente suave y sólo al contacto, cuidando de no rayar el prisma.

11) Haga lo mismo con cada una de las otras muestras.

12) Al terminar el último equipo (quitarlo) de utilizar el refractómetro, se apaga el foco, se limpian los prismas, se desconectan las mangueras y lámparas y se cierran los prismas con cuidado.

DISPOSICIÓN DE RESIDUOS:

No hay generación de residuos ya que sólo se utilizan gotas.

RESULTADOS:

SUSTANCIA INDICE DE REFRACCIÓN TEMPERATURA

CONCLUSIONES:

CUESTIONARIO:

¿En qué unidades se expresa el Índice de Refracción?