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UNIDAD DE TRABAJO Nº 1 OB

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Academic year: 2020

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UNIDAD DE TRABAJO Nº 1 EL LABORATORIO. ORGANIZACIÓN

1. La profesión del técnico de laboratorio. Actividades que realiza. Autonomía y dependencia.

ŸLas competencias profesionales que se adquieren se resumen en la siguiente tabla:

COMPETENCIAS PROFESIONALES en el ciclo TÉCNICO DE LABORATORIO Ÿ Efectuar operaciones de preparación para el ensayo y análisis.

Ÿ Realizar ensayos físicos y fisicoquímicos.

Ÿ Realizar análisis sistemáticos.

Ÿ Actuar bajo normas de buenas prácticas de laboratorio, de seguridad y ambientales.

RESPONSABILIDAD Y AUTONOMÍA

Ÿ Limpieza, Ordenación y manejo de materiales, equipos e instrumentos.

Ÿ Calibración de aparatos y mantenimiento preventivo de aparatos

Ÿ Identificación, Ordenación, conservación de muestras y reactivos.

Ÿ Tomas de muestra rutinaria.

Ÿ Preparación de disoluciones y reactivos

Ÿ realización de análisis y ensayos establecidos y/o sistemáticos

Ÿ Interpretación de procedimientos y registro de resultados.

PUESTOS DE TRABAJO QUE PUEDE DESEMPEÑAR Ÿ Laborante

Ÿ Auxiliar de Laboratorio

Ÿ Técnico de Laboratorio

Ÿ Ayudante de laboratorio.

CAMPOS EN LOS QUE PUEDE DESARROLLAR SU ACTIVIDAD Ÿ Ensayos Físicos de Materiales

Ÿ Industria Alimentaria

Ÿ Depuración de aguas

Ÿ Plásticos y caucho

Ÿ Pasta, papel y cartón.

Ÿ Laboratorios de control de calidad.

Ÿ Plantas piloto

Ÿ Laboratorios de investigación y desarrollo. 2. El laboratorio, un aula diferente

Un laboratorio es el conjunto de personas, local, instalaciones, aparatos y materiales necesarios para obtener productos, realizar ensayos o análisis químicos, físicos o microbiológicos.(Investigación, análisis, enseñanza, etc.); Estas características hacen que sea peculiar yaque entraña riesgo de

accidente o enfermedad profesional.Será necesario además cumplir con la normativa vigente.

El diseño parte de la disposición adecuada de los departamentos. Un

departamento es un conjunto de recintos, dependencias o locales como son los laboratorios, vestuarios, pasillos, despachos, almacenes unidos físicamente entre sí.

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ŸEn los laboratorios se debe disponer de los medios que hagan posible que el laboratorio sea un lugar seguro de trabajo y que tenga los elementos adecuados para conseguir unas buenas condiciones ambientales.

CONDICIONES AMBIENTALES

En los laboratorios en necesario controlar el ambiente debido a la existencia generalizadade vapores o microorganismos, en ciertas ocasiones, muy peligrosos para la salud.

La ventilación

(El 75% de las muertes en incendios son debidas a asfixia por CO y otros gases, el25% a llamas y temperatura). La ventilación debe ser por tanto

adecuada a través de ventanas, puertas, extractores y campanas de gases. El sistema de extracción más costoso se presenta cuando los laboratorios están en planta baja, pero es el sistema idóneo para evacuación, aprovisionamiento y eliminación de residuos.

La temperatura

Algunos laboratorios requieren sistemas ambientales que mantengan la temperatura entorno a 18ºC y la humedad relativa sin sobrepasar el 80%, debido a que existen muchos focos de calor: estufas, muflas, etc. Un ejemplo es un laboratorio donde se manejan explosivos.

Iluminación

El laboratorio debe disponer de iluminación adecuada, a ser posible natural. Cuando sea necesario utilizará la luz artificial que tenga un flujo luminoso por unidad de superficie (nº de lux) adecuado según el trabajo a realizar: detalles, tiempo de exposición al trabajo, distancia de observación.

La presión (P)

Es otro factor importante, será necesario controlarla en determinados casos. Ejemplo laboratorios ligeramente presurizados cuando existe exceso de polvo o producto químico.

2.1. Instalaciones

:

ŸEn relación a la obra civil :

w Los laboratorios de enseñanza deben disponerse en zonas alejadas de las aulas.

w El suelo del laboratorio debe ser fácilmente limpiable, sin juntas vivas que puedan retener suciedad. Asimismo debe ser antideslizante y resistente a los reactivos.

w Los materiales de construcción deben ser resitentes tanto a la acción química como física. Todos los materiales utilizados en la construcción deben ser ignífugos.

w Las paredes, con esquinas redondeadas, deben pintarse con pintura impermeabilizante, que facilite su limpieza y descontaminación.

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w La organización de la instalación debe ser tal manera que se facilite la evacuación.

w Debe disponer de dos puertas de salida en situación opuesta que se abrirán hacia fuera.

w La ventilación debe ser de al menos de unas 6 renovaciones por hora. Asimismo, interesa mantener una ligera depresión en el ambiente del laboratorio respecto a la zona de aire limpio.

w Debe de disponerse de un sistema de ventilación y evacuación de gases que proteja al operador.

w Debe disponerse de un sistema de extinción de incendios, revisado y actualizado con la correspondiente alarma.

w Debe de disponerse de elementos protectores individuales (EPI) como son mantas, duchas de emergencia, lavaojos, guantes...

w Debe de disponerse de un alumbrado de emergencia.

ŸEn relación a las dependencias habituales de laboratorio podemos distinguir como :

w área de trabajo: el laboratorio propiamente dicho, donde se realizan los ensayos.

w La anchura de espacio dedicado a pasillo no debería ser inferior a 1 metro, y no debe obstaculizarse, de manera que se reduzca esta anchura a menos de 70 cm. Los pasillos deben estar orientados hacia la salida.

w área de instrumental: donde se encuentran los aparatos más precisos de laboratorio. Esta zona debe estar acondicionada para evitar deterioro de aparatos por el calor o la humedad.

w En esta área podemos disponer las balanzas, aunque es frecuente disponer de una dependencia independiente denominada: sala de balanzas.

w área de almacén: lugar donde se guardan los productos químicos, materiales y repuestos necesarios para el trabajo diario. A su vez este almacén puede tener varias dependencias para separar los productos. w área de servicios: lugar donde se disponen los elementos necesarios

para el trabajo de laboratorio, como son : destiladores, estufas, autoclaves ...

w área de estudio y consulta: lugar que sirve como biblioteca y como lugar de reunión.

w área de gestión: son los despachos, donde se mantienen los archivos y se hace el trabajo relacionado con la gestión del laboratorio.

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ŸUn diseño de laboratorio, que tuviera en cuenta todos estos elementos podría ser el siguiente:

ALMACÉN

RESIDUOS ALMACÉNPRODUCTOS INFLAMABLES ALMACÉN PRODUCTOS REFRIGERADOS VITRINA DE GASES

ÁREA DE TRABAJO (mesa central )

ÁREA DE INSTRUMENTOS (mesas murales )

equipo lavaojos ducha extintor p ue rt a p ue rta

ÁREA DE DESPACHOS ZONA DE AIRE LIMPIO ZONA DE AIRE LIMPIO

Á R E A D E S E R V IC IO S Á R E A D E T R A B A JO

2.2 Mobiliario. Tipos y Distribución

ŸEl mobiliario debe disponerse de forma que se ajuste a las necesidades reales y a la vez que sea operativo.

ŸPara ello podemos disponer de:

w mobiliario fijo: es un mobiliario que se instala, y que no se puede mover, ya que su movilidad viene limitada por su propia instalación, como son los muebles fregadero.

w mobiliario móvil: son muebles modulares que se pueden combinar para adaptar el laboratorio a las necesidades de cada momento.

ŸLa distribución del mobiliario se hace mediante:

w mesas murales : que son las situadas al lado de la pared w mesas centrales: que son las situadas en el resto de espacio.

ŸLas dimensiones de las mesas pueden ser de 900, 1200, 1500 y 1800 mm de largo, 750 mm de ancho útil y 900 mm de altura, separadas entre sí al menos 1200 mm.

ŸEl mobiliario disponible debe ser de diseño robusto, estar dotado de una fuerte estructura metálica que permita soportar el peso de los equipos, reactivos y elementos propios de la instalación. Para estas estructuras se utiliza tubo de acero recubierto con resina epoxy.

ŸLas superficies de las mesas de trabajo deben ser resistentes a la acción de ácidos, bases y disolventes. También deben tener resistencia al calentamiento moderado y presentar poca capacidad de absorción de agua, limpiándose con facilidad. El material a utilizar dependerá también del laboratorio de que se trate. Los materiales más habituales son:

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con una absorción de agua inferior al 0,2 %. Es incombustible y no conductor.

w granito: Tiene gran facilidad para la limpieza y buena resistencia a los colorantes y disolventes. Es inalterable al agua y tiene gran resistencia a los impactos. Presenta gran resistencia a la temperatura. Sin embargo, a pesar de ser muy utilizado hoy día en los laboratorios, tiene una resistencia química moderada frente a los ácidos fuertes, es atacado por el ácido fluorhídrico y álcalis en caliente.

w resinas termoestables: Tienen gran resistencia a los productos químicos, a la abrasión, a la humedad y al desgaste. La resistencia al calor sin deformarse es de 180 ºC. Ciertos colorantes, así como el permanganato pueden colorearlas. En este grupo tenemos las resinas a base de melamina, fenol.

w laminado estratificado (fórmica): está construido sobre base de tablero aglomerado recubierto por ambas caras con una resina de 0,8 mm de espesor. La formica resiste a la abrasión y el calor seco hasta 180 ºC. Buen comportamiento frente a las manchas, frente a la luz y frente al vapor de agua. Ligeramanete afectada por los ácidos a concentraciones superiores al 10 %. No se ve apenas afectada por los álcalis y disolventes.

w vidrio: El vidrio presenta una resistencia a los productos químicos igual o superior a la que ofrece el gres . Tiene un espesor de 1 cm y su inconveniente es la baja resistencia al impacto. Puede resultar más barato.

w tablero de madera: Suele ser de haya. Tiene baja resistencia a la humedad. Debe ir recubierto de una resina de epoxy. Buena resistencia a ácidos y disolventes. Tiene una resistencia a la temperatura 400 º C. No es conductor del calor ni de la electricidad.

w mármol: es atacado por los ácidos, aunque puede verse en laboratorios de verificación y calidad. No se puede utilizar en laboratorios químicos ya que es fácilmente atacable por ácidos, especialmente el clorhídrico.

FICHA DE TRABAJO

ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DE LAS SUPERFICIES DE TRABAJO DE LABORATORIO

Indica las propiedades (buena, regular, mala) de algunas de las superficies de trabajo de laboratorio, así como la temperatura máxima de trabajo de cada uno de estos materiales : Material Resistencia

temperatura Temperaturamáxima Resistenciaácidos Resistenciabases Resistenciadisolventes gres

granito

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2.3 Distribución de tomas de gases, agua, vacío,

electricidad

ŸInstalación de gas :

w Las conducciones que se utilizan para el gas (gas natural, propano o butano) pueden ser de cobre o de acero inoxidable de diámetro 15 mm, separadas de la instalación eléctrica al menos 30 cm e irán pintadas de amarillo.

w La conexión se realiza desde la toma existente de obra en laboratorio hasta los grifos situados en mesas y vitrinas. Es recomendable que esta conexión sea fácilmente registrable y con un fácil acceso. Por otra parte, para comprobar pequeñas fugas de gas se utiliza agua jabonosa y en ningún caso debe utilizarse llama.

w La ventilación deberá estar realizada por obra mediante rejillas en la pared, una superior y otra inferior.

w En los laboratorios de enseñanza, por razones de seguridad, la salida de bombona es regulada mediante un manorreductor que reduce la presión manométrica a 0,35 atm.

ŸInstalación de agua :

w Las conducciones pueden ser de varios materiales, polipropileno, polietileno de alta densidad, o más generalmente de cobre estirado en frío.

w La conducción de agua debe tener un diámetro entre 20 y 25 mm y deben ir pintadas de color verde.

w Las uniones (codos, tes) y accesorios como válvulas, grifos deben ser del mismo material que la tubería.

w Las conducciones de desagüe de un diámetro de 40 mm van provistas con sifones, que en algunos casos opcionales pueden ser de vidrio. Las tuberías de desagüe son un problema para los laboratorios y aunque las mejores son de plomo, este material está prohibido. Otro material que se utiliza es el PVC, pero este material tiene baja resistencia a los disolventes. Un material opcional al PVC es el PP más resistente a los disolventes. Sin embargo, hoy la tendencia es la de no eliminar residuos por los desagües, sino almacenarlos en contenedores especiales para después recuperarlos o eliminarlos una vez tratados.

w Los fregaderos de las mesas pueden ser de gres, acero inoxidable o de polipropileno. Este último producto es idóneo en los laboratorios de enseñanza ya que evita algunas de las roturas de material de vidrio que se producen al golpear el material con la superficie del fregadero.

ŸInstalación eléctrica :

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w La instalación eléctrica se hará con cable especial antihumedad que resista al menos una tensión de prueba de 15000 V. A veces interesa tener una línea de trifásica (380 V).

w En el cuadro general de la instalación eléctrica, debe disponerse de : *Interruptor de Potencia: Hace de interruptor general, limitando la

potencia, evitando daños por sobrecarga.

*Interruptores de línea (Magnetotérmico): son interruptores particulares, y protegen de sobrecargas las diferentes líneas como las de iluminación, aparatos, mesas. Así es recomendable instalar 1 magnetotérmico de 16 A por cada mesa, ya que dependiendo del proyecto las lineas entre el cuadro y cada una de las mesas debe ser independiente.

*Interruptor Diferenciales: Sirven para desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando exista una fuga a tierra. Así, por ejemplo, si un aparato tiene un cable que toca la carcasa, esta corriente dispersa hace saltar el diferencial, desconectando el aparato y evitando mayores riesgos.

ŸLa utilización de aparatos eléctricos en el laboratorio como estufas, mantas, agitadores, instrumentación analítica y otros implica riesgos eléctricos como la electrocución por contacto directo o indirecto y la inflamación o explosión por chispas o calentamiento del aparato eléctrico. ŸLas corrientes entre 25 mA y 100 mA pueden causar la muerte. Se

considera que a partir de 65 V es necesario tomar precauciones.

ŸEs conveniente saber que el peligro aumenta cuando la resistencia es menor (a menor resistencia mayor intensidad) y eso sucede si se está de pie sobre un hierro o sobre un piso húmedo muy conductor. La resistencia es mayor, y por tanto menor peligro, si se está de pie sobre un suelo de madera seca o de material plástico o goma que son buenos aislantes. ŸSi la naturaleza del riesgo es tal que se puedan producir gases vapores,

polvos o aerosoles, potencialmente inflamables o explosivos, todo el sistema eléctrico se diseñará a prueba de explosión.

ŸEn las conducciones eléctricas los cables deben tener la suficiente sección para que no se calienten.

No obstante, para estar seguros de que en la instalación no haya peligro de incendio, se instalan entre la linea de corriente y el punto de utilización fusibles de seguridad, que como se ve en la figura constan de un hilo de plata, encapsulado con arena. Cuando hay una sobrecorriente, se funde el hilo de plata, pero se aísla el peligro de incendios al derramarse el metal fundido sobre la arena.

FICHA DE TRABAJO

CÁLCULO DEL CONSUMO EN UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

Desarrolla la siguiente tabla viendo la Potencia máxima de cada uno de los aparatos en la placa reglamentaria (suele ir en la parte posterior de los aparatos) y calcula el consumo en Amperios.

APARATO POTENCIA max INTENSIDAD, A I pv

Ÿ Destilador

Ÿ Mufla

arena

fusible de seguridad

hilo de plata

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Ÿ Estufa de secado

Ÿ Placa calefactora

Ÿ Baño de arena

Ÿ Estufa de incubación

Ÿ Baño con calefacción

Ÿ Autoclave

Ÿ

-FICHA DE TRABAJO

DIBUJO DE UN PLANO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA Y GAS DEL LABORATORIO Dibujar en papel pautado en perspectiva isométrica las mesas de laboratorio con el sistema de distribución de gas y agua.

ŸInstalación de vacío :

w Dentro de los servicios disponibles en los laboratorios, el vacío es uno de ellos. Se utiliza en operaciones como son filtración, evaporación, desecación.

w La elección de la bomba de vacío se hará según las necesidades técnicas de cada instalación. Es importante que la superficie de contacto de la bomba con los gases producidos en la línea de vacío sea compatible químicamente.

w La tubería de vacío puede ser de cobre, latón de primera calidad o acero inoxidable y debe ir pintada de color gris.

w Para conexiones sencillas de laboratorio, la tubería puede ser de caucho, pero con el espesor de pared adecuado. Se utilizan cauchos de silicona, gomas o el denominado comercialmente Tygon (polietileno clorosulfonado) , que con espesores de 5-10 mm resiste el vacío absoluto soportando atmósferas corrosivas.

2.4. Vitrinas de gases (Campana de gases). Tipos

ŸLas vitrinas de gases son zonas de trabajo que protegen al operador de los gases nocivos y otros contaminantes.

ŸLa campana de gases se emplea cuando es necesario evaporar productos químicos o soluciones.

ŸSu funcionamiento consiste en crear una corriente de aire desde el laboratorio a la atmósfera pasando por la zona de trabajo. Actualmente se utilizan filtros para absorber los vapores nocivos, con el fin de proteger el medio ambiente.

ŸCuando es necesario tener zonas de trabajo muy limpias se utilizan las

cabinas de flujo laminar horizontal, en la que el aire del laboratorio se filtra y después fluye sobre la zona de trabajo y sale al laboratorio para crear una presión positiva y evitar que el aire sin filtrar entre en el interior.

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ŸEn estas cabinas de flujo, el aire ambiente atraviesa un prefiltro donde elimina el 80 % de las partículas y después un filtro HEPA (high efficiency particles) que retiene el 99,999 % de las partículas con diámetro >0, 3 µm.

ŸEn las cabinas para microbiología, como accesorio se incorpora una lámpara germicida de luz UV.

zona de trabajo

Prefiltro

VITRINA DE GASES CABINA DE FLUJO LAMINAR

HORIZONTAL

CABINA DE FLUJO LAMINAR VERTICAL

Prefiltro filtro

"CLÁSICA"

filtro

ŸPodemos comparar los tipos de cabina Cabina de gases

“clásica”

Cabina de flujo laminar horizontal

Cabina de flujo laminar vertical

-circulación ascendente vertical

-circulación aire por depresión

-protege al operador

-circulación horizontal -circulación aire por presión -protege al producto

-circulación descendente vertical

-circulación aire por presión -protege producto y operador

3. El material de laboratorio. Conocimiento y tipos

En el laboratorio se trabaja con diversos materiales, que es necesario conocer, para su buen uso.

Material de uso normal en laboratorio

MATERIAL DE VIDRIO

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el Fluorhídrico lo ataca, y a elevadas temperaturas por bases fuertes). Se limpia fácilmente, pero tiene un problema : su fragilidad. Indicar que el vidrio en general es sensible al choque térmico (p.e. estamos calentando un vaso y sin dejarlo enfriar lo metemos directamente a un baño con hielo. es muy probable que se rompa..

Hay varios tipos de vidrio:

w vidrio corriente (vidrio de soda ): es adecuado para productos que solo tienen que resistir esfuerzos químicos por corto tiempo y no deben soportar calentamientos altos, siendo muy sensible al choque térmico ( varillas, tubos de cultivo, pipetas....)

w vidrio de marca (vidrio borosilicato): Lleva la marca y un contraste blanco, indicando que se puede calentar sin peligro. Son vidrios que se componen básicamente de borosilicatos. Se utiliza en todo el material que es necesario calentar, y que soporte adecuadamente los productos químicos agresivos: vasos, matraces destilación, tubos de ensayo, etc... Es importante que el vidrio no venga con tensiones acumuladas (se acumulan sobre todo en las curvaturas) y son debidas a un enfriamiento rápido en el proceso de fabricación.

Hay dos tipos de vidrios de marca

* vidrio Pyrex: Puede utilizarse sin ningún problema hasta los 450 ºC. Es ideal para recipientes con paredes gruesas, que deban resistir golpes, y para recipientes que se deban calentar.

* vidrio Duran: Difiere del Pyrex en la composición pero no en sus propiedades.

ŸCuarzo: Es un vidrio especia, y se utiliza para temperaturas altas (1000 ºC) y sobre todo para cundo deba soportar variaciones bruscas de temperatura. En el laboratorio lo podemos encontrar como funda de la resistencia del destilador.

Los materiales de uso más frecuente en el laboratorio son los siguientes:

a) Varillas agitadoras de vidrio macizo.

b) Material aforado:

b.1) Buretas, pipetas y matraces aforados

Una bureta es un tubo de vidrio de sección circular graduado en ml y

décimas de ml en cuya parte inferior tienen una llave de vidrio o teflón que permite su vertido mediante goteo o caudal constante.

Se emplea para medir volúmenes de forma precisa (análisis

cuantitativo).

Se maneja llenándola por encima de la graduación y enrasando a 0

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Se usa la mano izquierda para la llave mientras se agita con la derecha el matraz de vertido.

La lectura se realiza según la tangente a la parte inferior de la curvatura (menisco) que forma el líquido contenido (o la parte superior con líquido que no mojan como es el mercurio).

b.2) Pipetas. Se emplean para verter un volumen determinado de

líquido.

Pueden ser:

- Calibrada →Aforada → de un aforo (vertido) → de dos aforos (contenido) →Graduada

- Sin calibrar - Automáticas

Las calibradas permiten medir el volumen de líquido que se ha

vertido.

Las aforadas miden una cantidad determinada (fija) de líquido.

w Las de un aforo vierten esa cantidad desde el aforo que está en su parte superior.

w Las de dos aforos contienen una cantidad entre dos aforos o enrases (superior e inferior). Las más habituales son de 2, 5, 10, 25 y 50 ml

Manejo de una pipeta

Para llenarlas se utilizan peras de succión o pipeteadores. Deben estar limpias y secas.

Se vierten en posición vertical y no se sopla en ellas salvo si se han calibrado por contenido. Concretamente las de un aforo dejan una gota retenida que no se debe verter ya que el aforo se ha hecho teniendo en cuenta el líquido retenido.

b.3) Matraz aforado. Es un recipiente con forma de pera, cuello

largo y fondo plano. El cuello de pequeño diámetro tiene una circunferencia de enrase. Se enrasa igual que la bureta, es decir, fijándose en el menisco, al final se echan gotas con un cuentagotas o pipeta. El tapón puede ser de vidrio o plástico. Los más habituales son de 25, 50, 100, 250 y 1000 ml

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deben permanecer mucho tiempo en su interior, deben ser transvasadas a recipientes adecuados lo antes posible.

El material aforado generalmente se calibra a la temperatura de

20ºC y no se debe calentar ni disolver sólidos en su interior para evitar deteriorarlo o dilatar el vidrio y descalibrarlo.

c) Cuenta gotas, o gotero se utiliza para succionar y verter gota a

gota de unos recipientes a otros.

d) Embudo. Se utiliza para separar líquidos de sólidos en operaciones

de filtración y para transvasar líquidos. Pueden ser diferentes capacidades y formas.

Algunos embudos son característicos, es el caso de los embudos con placa filtrante para separar sólidos muy finos. Otro caso son los embudos de decantación, adición o extracción que tienen una llave de vidrio o teflón para controlar el flujo y separar líquidos no

miscibles.

e) Vasos de precipitados. Empleo variado (disolver, transvase, etc).

Pueden estar o no graduados. Presentan un pico de vertido. Los más habituales son de 5, 10, 50, 100, 250, 500, 1000 y 2000 ml.

f) Matraz erlenmeyer. Es un recipiente troncocónico que permite

efectuar agitaciones violentas. Se utiliza para volumetrías, preparar disoluciones, medios de cultivo, etc.

g) Probeta. Tubo graduado que permite medir volúmenes

aproximadamente. Suelen ser de 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1000 y hasta 2000 ml.

h) Tubo de ensayo. Es un recipiente cilíndrico de pequeño diámetro

en comparación con su longitud. Se utiliza para realizar pruebas o ensayos con cantidades pequeñas.

i) Pesa sustancias. Existen dos tipos: el llamado zapatito o pesa sustancias y el pesa sustancias con tapa o pesa filtros para pesar líquidos volátiles, filtros, etc.

j) Vidrio de reloj. Casquete de vidrio esférico para pesar sustancias, evaporar líquidos, etc.

k) Desecador. Se emplean para secar y mantener secos los

productos químicos. En la parte inferior del desecador se sitúa un desecante (cloruro de calcio, pentaóxido de difósforo, sulfato de magnesio o gel de sílice) y sobre una repisa perforada el producto a secar o mantener libre de humedad.

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m) Refrigerantes, y otras piezas para montaje de aparatos.

Constan de dos tubos, uno interno por donde circula el gas o líquido y otro externo que permite la circulación de un refrigerante que

permite enfriar la sustancia del tubo interno. También hay variedad de piezas, codos, empalmes para realizar uniones o montajes de equipos.

n) Trompa de agua. Se utiliza para hacer vacío conectada a un grifo

de agua.

o) Cristalizador. Es un recipiente de pequeña altura y gran tamaño

que se utiliza para dejar cristalizar sólidos de las aguas madres que los contienen.

p) Kitasato. Es un erlenmeyer con tubuladura lateral que se emplea

para filtrar a vacío.

El equipo de filtración a vacío necesita una trompa de agua y un embudo Büschner.

q) Mortero. Es una semiesfera hueca y mango o pistilo para golpear

y pulverizar sustancias.

r) Termómetro. Se emplea para medir temperaturas. Se fabrica de

distintos tamaños, intervalos de temperatura y líquidos internos (mercurio y alcohol).

MATERIAL DE PLÁSTICO

Los materiales de plástico serían ideales en un laboratorio de enseñanza, pero tiene dos problemas muy importantes: que no resisten la temperatura (no se pueden calentar) ni los disolventes. No obstante actualmente se han conseguido plásticos, que por su transparencia y resistencia al calentamiento moderado, pueden sustituir al vidrio. Los plásticos se pueden dividir en los siguientes grupos:

w Termoplásticos : son moldeables por el calor tantas veces como se desee. Encontramos en este grupo las poliolefinas, siendo los materiales más utilizados en la elaboración de productos para laboratorio.

w Termoestables (Duroplásticos) : Cuando se moldea se producen cambios irreversibles en su estructura. Si estos compuestos se calientan, no funden ni fluyen como los termoplásticos, sino que se descomponen o carbonizan. Encontramos en este grupo las melaminas, que constituyen la base del material que se utiliza como superficie de trabajo en algunos laboratorios.

w Elastómeros : son materiales deformables por aplicación de una tensión muy baja. La deformación es reversible. Encontramos en este grupo las gomas.

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w Polietileno: es un termoplástico, moldeable por el calor. Su elaboración da lugar a dos tipos de polietileno :

* Polietileno de baja densidad (PE-LD): No puede calentarse por encima de 80 º C. Su resistencia química es buena excepto cuando se trabaja con disolventes. Se utiliza principalmente en frascos lavadores.

* Polietileno de alta densidad (PE-HD): Tiene una estructura química más rígida, con una resistencia química más elevada que se puede utilizara hasta una temperatura de 105 ºC (aprox.). Se utiliza en vasos, bandejas...

w Polipropileno (PP): es termoplástico, tiene una resistencia térmica mayor que el polietileno pudiendo calentarse hasta los 130 º C, pero ¡ojo! nunca debe calentarse directamente al mechero. Así, se puede autoclavar (121 ºC) repetidamente. En general tiene una mayor resistencia a los reactivos que el polietileno, aunque puede ser atacado más fácilmente que el PE-HD por reactivos fuertes de oxidación. Se utiliza en la fabricación de vasos, desecadores, uniones...

w Polimetilpenteno (PMP o TPX): Su nombre comercial es TPX y es similar al polipropileno en cuanto a propiedades pero con una excelente transparencia. Tiende a resquebrajarse bajo tensión y en presencia de disolventes. Sus propiedades mecánicas son muy buenas incluso a temperaturas elevadas (150 º C ). Su transparencia lo hace útil en la fabricación de vasos, probetas, pipetas.

w Polimetacrilato (PM): es un termoplástico rígido, transparente (vidrio orgánico), puede sustituir al vidrio en todas las aplicaciones en las cuales se trabaja con una temperatura de 90 ºC y el producto utilizado no sea agresivo, ya que su resistencia química es baja. Se utiliza en recipientes para baños.

w Policarbonatos (PC): Son termoplásticos transparentes y con buenas propiedades térmicas entre -130 ºC y 130 ºC. No obstante, los tubos de ensayo pierden solidez cuando se esterilizan en autoclave (121 ºC). w Policloruro de vinilo (PVC): es un termoplástico con una resistencia

química muy buena, especialmente con los aceites. Como plastificantes se utiliza mucho en recubrimiento de pinzas, soportes...

w Teflón (PTFE): Es un termoplástico. Es el politetrafluoroetileno (PTFE). Es el plástico que más resiste la temperatura (260 ºC). Es inerte a los productos químicos. No debe calentarse directamente a la llama .Puede utilizarse en horno microondas. Se utiliza en sustitución del vidrio en algunos casos, como es en el manejo con ácido fluorhídrico. Se utiliza actualmente mucho en juntas que no deban lubricarse, agitadores magnéticos...

UTENSILIOS DE METAL

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ŸAluminio: Es un material muy ligero (d=2,69 g/cc), pero en laboratorio se utiliza poco por ser atacado por ácidos y álcalis. Podemos encontrarlo en soportes, varillas.

ŸHierro: Es buen conductor del calor , pero es atacado por los ácidos. Se utiliza en los aros, nueces, soportes...

ŸNíquel: Presenta buena resistencia a los ácidos , excepto al nítrico. Presenta buena resistencia a los álcalis y en la industria se emplea en los recipientes que deben contener sosa. Se emplea en cápsulas y pinzas para coger crisoles.

ŸPlatino: Es un material que encuentra su mayor aplicación en laboratorios. Resiste altas temperaturas (1770 ºC) y los ácidos fuertes, excepto el agua regia (mezcla de 3 vol.ClH) y 1vol. NO3H). Se utiliza ampliamente, sustituyendo a la porcelana cuando hay que manejar fluorhídrico (p.e : en el análisis de silicatos).

El precio de 1 crisol similar al de porcelana puede costar 1000 euros. a) Aros. Para soportar recipientes.

b) Elevadores. Para elevar a un determinado nivel algunos utensilios

o montajes.

c) Espátulas. Para tomar muestras sólidas. También existen de

plástico.

d) Nuez y pinza, sirven para fijar a un soporte los montajes de laboratorio.

e) Soporte. Se utiliza para hacer montajes.

f) Trípode. Se utiliza para cubrir mecheros y calentar disoluciones. Entre trípode y mechero se suele interponer una rejilla para evitar que el recipiente de calefacción reciba la llama directamente.

MATERIALES DE PORCELANA

ŸPorcelana: Es un material alternativo al vidrio cuando se tiene que calentar a una temperatura superior a los 500 º C. Es más resistente a los golpes. Resiste temperaturas altas (1000-1400 ºC), siendo la porcelana sin vidriar (esmalte) la más resistente. La porcelana en caliente debe cogerse con pinzas y no utilizarse con álcalis en caliente.

a) Cápsulas. Se utilizan para evaporar líquidos.

b) Crisol. Recipiente que soporta temperaturas elevadas y permite

secar o calcinar sustancias. El de Gooch, lleva el fondo perforado y permite filtrar (el tamaño de poro es muy pequeño y es necesario succionar para filtrar).

c) Embudo Büschner. Se emplea junto a un kitasato y la trompa de

agua para filtrar a vacío. Sobre el embudo es necesario poner papel de filtro.

VARIOS

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ŸGoma: Se emplea ampliamente en los montajes : conducciones, tapones. La goma es atacada por disolventes y no aguanta temperatura. Por su estanqueidad se utiliza más que el corcho. Cada vez se utiliza más las gomas y tapones de silicona, debido a que tienen mayor resistencia a la temperatura que el caucho.

a) Gradillas. Se utilizan para disponer tubos de ensayo.

b) Escobillas. Se utilizan para limpieza de material. Son muy útiles con material largo y de pequeño diámetro.

c) Rejillas. Se utilizan para calentar recipientes con mecheros y evitar calentar directamente los recipientes.

d) Soportes de secado o escurridores.

e) Triángulo. Para calcinar en crisoles.

ŸPodemos clasificar el material de uso general según su uso:

Material Función : medición

Areómetros medir densidades de líquidos Balanzas medir masas de sustancias sólidas

Bureta medir el volumen de una solución para valorar la concentración de otra solución.

Pipeta aforada medir un volumen exacto de líquido. Matraz aforado medir volúmenes exactos de líquidos Picnómetro medir densidades de líquidos

Pipeta graduada

medir un volumen de líquido con bastante precisión Probeta

graduada

medir volúmenes de líquidos Termómetro medir temperaturas

Material Función: disolución

Vidrio de reloj sirve de base para pesar sustancias

Espátula se utiliza para trasvasar pequeñas cantidades de sustancia

Mortero con mano reducir el tamaño de partícula de la muestra a disolver Vaso de

precipitados preparar, calentar y disolver sustancias

Pipeteador para evitar succionar con la boca líquidos peligrosos Varilla “policia” se utiliza para disolver sustancias, mediante agitación

Material Función: Soporte

pinza de madera sujetar tubos de ensayo pinza metálica sujetar elementos doble nuez sujetar pinzas a soporte

gradilla soporte de tubos de ensayo

(17)

trípode soporte que con rejilla se utiliza para calentar vasos aro metálico soportar la tela metálica

Material Función: filtración

Embudo trasvasar líquidos de un recipiente a otro, evitando que se derrame líquido. Se utiliza como soporte de filtración. Embudo

Buchner

soporte de filtración a vacío. Embudo

decantación separar líquidos con diferente densidad Papel es el medio de filtración

Matraz quitasato

se utiliza para filtrar a vacío.

Material Función :calefacción-enfriamineto

Matraz Calentar líquidos como recipiente

Matraz destilación con alargadera

Para calentar líquidos, cuyos vapores deben seguir un camino obligado, por lo cual cuentan con una salida lateral.

Refrigerante se utiliza para condensar los vapores que intervienen en la destilación

Matraz erlenmeyer para las valoraciones con bureta Cápsula de

porcelana calentar sustancias sólidas o evaporar líquidos Cristalizador evaporación sustancias

Tubos de ensayo disolver , calentar o hacer reaccionar pequeñas cantidades de sustancia

Espátula calentar pequeñas cantidades de sustancias Mechero Bunsen fuente de calor

Estufa de secado se utiliza para secado de sustancias y para esterilización en seco. Alcanza temperaturas de 250-300 ºC

Mufla Se utiliza para calcinar sustancias. Alcanza temperaturas de 1000 ºC

Material Función: limpieza

(18)
(19)

Matraz aforado Matraz Erlenmeyer Matraz Kitasato

Tubo de ensayo Vaso de precipitados forma baja Embudo rama corta

Pipeta graduada Pipeta aforada Bureta

Frasco boca estrecha Embudo de decantación Mechero Bunsen

Probeta Embudo Buchner Cristalizador con pico

(20)

Crisol de porcelana

Mortero (con mano)

Cápsula de porcelana Espátula cuchara plana

Trompa de agua Desecador Areómetro

Tomamuestras de gases

2 , 3 4 5 6

Balanza analítica de precisión

2,34

Granatario Mufla

Termómetro

Embudo de carga Frasco Lavador de gases

Viscosímetro Picnómetro

32 29

29

Unión

Esmerilada 29/32

32 Macho

Hembra

Unión Esférica 29/15 29

15

15 29

Rótula Macho

(21)

Matraz fondo redondo Matraz fondo plano Matraz para destilación

Refrigerante recto Refrigerante de bolas Refrigerante de serpentín

Tubo de seguridad de bolas Tubo de seguridad recto Matraz fondo plano cuello corto

Matraz fondo redondo

cuello largo Matraz fondo planocuello largo

Matraz forma pera (para evaporadores

Matraz esférico de tres bocas Pieza doble acodada Terminal recto (alargadera)

(22)

FICHA DE TRABAJO

DIBUJO DEL MATERIAL DE LABORATORIO SIGUIENDO PROCESO DE CROQUIZADO 1. Dibuja un vaso de precipitados de 500 cc. siguiendo el proceso de croquizado, que se muestra en el Anexo y teniendo en cuenta las siguientes dimensiones :

Capacidad, ml Altura, H (mm) Diámetro, D (mm) Espesor, e (mm)

500 140 80 1

-La base plana del vaso, marcada con la cota -d- tiene un valor que ha de superar los ¾ D -La diferencia entre D y d da el radio de curvatura

2. Dibuja el embudo teniendo en cuenta las siguientes dimensiones:

Diámetro, D (mm) Altura, H (mm) Diámetro, d (mm) Espesor, e (mm)

100 183 10 1

-La forma cónica del embudo de análisis tiene un ángulo en el vértice de 60 º y el extremo está cortado en bisel a 45º

r D

r

D

d 60 º

H

H

Limpieza de material

Las buenas prácticas de laboratorio aconsejan utilizar material perfectamente limpio, sin contaminantes que puedan interferir en los ensayos a realizar. Podemos clasificar la limpieza según el método de limpieza utilizado en :

w limpieza por inmersión : El material de vidrio se pone generalmente en contacto con la solución de limpieza durante 20-30 minutos. Después se enjuaga con agua del grifo para eliminar residuos y por último con agua destilada.

w limpieza con lavavajillas : es un tratamiento bastante más suave que la limpieza por inmersión.

w limpieza individual : es el procedimiento habitualmente utilizado en los laboratorios de enseñanza.

La técnica de limpieza individual consiste en los siguientes pasos: * 1) Se enjuaga el material y se eliminan los residuos no tóxicos con

abundante agua del grifo.

* 2) Mediante un frasco pulverizador se añade la solución detergente tipo lavavajillas diluida al 20 %.

* 3) Con el escobillón adecuado se limpia el material tratando de no rozar la parte metálica del escobillón con el vidrio.

(23)

* 5) Se enjuaga con agua destilada. Para aprovechar al máximo ésta, se hace girar el material para que el agua lave las partes de material.

Ÿ Podemos clasificar también la limpieza de acuerdo con la naturaleza de

las sustancias a eliminar. Para estos casos se utilizan dos tipos:

w La limpieza química se utiliza cuando los residuos son “difíciles” de eliminar. A la hora de eliminar un residuo se prueba con diferentes disolventes siguiendo el siguiente orden :

* agua: se utiliza para dejar los aparatos en remojo. Es buena práctica, que cuando no de tiempo a lavar el material, éste se deje siempre con agua del grifo, que hará una acción de ablandamiento de la suciedad. * agua con detergente se utiliza cuando el residuo no es “difícil”.

* ácido clorhídrico: disuelve las sales insolubles en agua.

* mezcla de clorhídrico y nítrico (agua regia 3 volúmenes de HCl y 1 volumen de HNO3): se utiliza para aumentar la acción del clorhídrico. No se pueden limpiar con esta mezcla material de Platino.

* ácido sulfúrico: en general se utiliza para eliminar residuos orgánicos. * disolventes orgánicos (alcohol, cloroformo, tricloroetileno): disuelven

las manchas producidas por las resinas, alquitranes, grasas.

* Mezcla crómica. En caso de no eliminar la suciedad con los métodos anteriores se utiliza la mezcla crómica que tiene las siguientes

características :

- Se prepara esta solución añadiendo 400 ml de sulfúrico concentrado a una solución que contiene 20 g de dicromato potásico en 15 ml de agua.

- Se usa para eliminar residuos difíciles de eliminar y se utiliza en caliente (60 ºC).

- La solución debe permanecer en contacto con el vidrio 15 minutos aproximadamente.

- La solución limpiadora usada no debe devolverse a la solución original.

- Debe evitarse que la solución entre en contacto con el agua ya que su potencia limpiadora disminuye.

- Cuando la solución se pone de color verde se vuelve ineficaz. - Después de la limpieza con mezcla crómica se lava con

abundante agua del grifo y por último con agua destilada.

La limpieza microbiológica se utiliza para eliminar la contaminación microbiana. Para ello se utiliza la esterilización:

* por calor seco :

(24)

- Flameado al rojo con mechero Bunsen: La llama al rojo de un mechero Bunsen, es adecuada para esterilizar asas de cultivo y agujas.

- Flameado después de sumergir el instrumento en etanol: Este método no garantiza la esterilización completa.

* por calor húmedo :

- Baño de agua hirviendo. Para eliminar las bacterias no formadoras

de esporas es suficiente la ebullición en un baño durante 5-10 minutos.

- En autoclave a 121 ºC durante 20 minutos. Es necesario en caso

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