Practica 1 Materiales, Instrumentos Y Equipos DE Laboratorio PDF

Preview

Summary

Descripción de los diversos materiales de un Laboratorio de Química, material de construcción, usos y funciones...

Description

UNIVERSIDAD CÉSAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERÍA

DOCENTE:

M Sc Ing° NELSON HUGO RAMÍREZ SICHE NUEVO CHIMBOTE - PERÚ

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

PRACTICA Nº 01: MATERIALES, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS DE LABORATORIO I. OBJETIVOS: 1.1 Utilizar las Buenas Prácticas de Laboratorio, antes, durante y al finalizar el desarrollo técnico, con honradez, veracidad y solidaridad. 1.2

Identificar los materiales de laboratorio de Química, describiendo su estructura y materiales empleados en la fabricación de los mismos, utilizando la nomenclatura de la Guía de laboratorio, trabajando en equipo, con solidaridad y honradez.

1.2 Identificar por el nombre, clasificación y señalar los usos y funciones de cada uno de los materiales presente en el laboratorio de Química, sin errores. II. FUNDAMENTO TEORICO: El trabajo en los laboratorios es de gran importancia, con ello se demuestra la teoría estudiada en las diversas asignaturas especialmente en las ciencias experimentales: física, química, biología y demás ramas de ciencias de gran utilidad para los estudiantes. Las actividades, desarrollo técnico o experimentos realizados durante una "práctica de laboratorio", hacen uso de los materiales, instrumentos y equipos de laboratorio, constituyendo una oportunidad única para familiarizarse con la observación personal, o grupal de gran parte de los hechos y leyes que rigen el desarrollo de las ciencias químicas. Los científicos haciendo uso de estos hechos u observaciones desarrollaron los principios y fundamentos teóricos que se conocen hasta hoy en el campo de la química. Este método de trabajo constituye, el "Método Científico" el cual tiene las siguientes etapas: 1. 2. 3. 4. 5.

Observación de un fenómeno. Clasificación de los hechos concernientes al fenómeno. Establecimiento de una hipótesis para explicarlo. Prueba de hipótesis. Modificación, aceptación o exclusión de la hipótesis.

En el desarrollo de los experimentos de la presente guía de laboratorio los estudiantes utilizaran el método científico, además del ingenio, sentido común, criterio técnico, razonamiento lógico e imaginativo. Todo laboratorio está equipado con materiales, instrumentos y equipos necesarios para el desarrollo de las diversas actividades experimentales, los mismos que deben ser conocidos por los estudiantes, en los siguientes aspectos: material de fabricación, estructura y su uso. A continuación se detalla la clasificación de los materiales, conocimiento que los estudiantes deben de tener presente para seleccionar y utilizar los adecuados en las futuras experiencias a desarrollar según la presente guía de laboratorio o en cualquier otro laboratorio de química. Para clasificar la gran variedad de materiales, instrumentos y equipos, se eligen dos criterios generales para su mejor estudio, y son los siguientes: 1. Clasificación según la clase de material empleado en su fabricación. 2. Clasificación según su uso específico. 1.

CLASIFICACIÓN SEGÚN LA CLASE DE MATERIAL EMPLEADO EN SU FABRICACIÓN. A) Material de Madera: Material de fácil destrucción cuando está en contacto con agentes químicos corrosivos, por lo que su uso no es adecuado. Ejemplo: gradilla para tubos, soportes para embudos.

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

B) Material de Vidrio: Generalmente fabricado de vidrio grueso, el cual se le denomina “Pirex”, se clasifican en: B.1 Las que pueden ser puestas en contacto directo con la fuente de calor. Ejemplo: matraces, vasos de precipitación, balones, tubos de ensayo, etc. B.2 Los que no pueden ser puestos en contacto directo con una fuente de calor. Ejemplo: buretas, probetas, fiolas, etc. El vidrio es el material más importante en la fabricación de materiales de laboratorio, por su resistencia a los agentes químicos, como ácidos, álcalis, sales, etc.; además es empleado por su transparencia, lo que permite observar fácilmente todos los fenómenos que ocurren al realizar un ensayo. El vidrio es una mezcla de silicatos que se encuentran en la naturaleza, como minerales de cuarzo, feldespato, arcillas, etc. El vidrio "Pírex”, formado por SiO2, Na2O, CaO, K2O, B2O3. y Al2O3., es el de mayor utilidad. C) Material de Arcilla: Son materiales resistentes a elevadas temperaturas. Ejemplo: crisoles, cápsulas, etc. D) Material de Acero: El acero es un material de alta resistencia física y es una mezcla de hierro, cromo, níquel, bronce, latón, carbón, etc. Ejemplo: soporte universal, pinzas, etc. E) Material de Plástico: El plástico es muy poco empleado en relación a los otros materiales, porque son atacados fácilmente por sustancias corrosivas. Ejemplo: Pisetas. 2.

CLASIFICACIÓN SEGÚN SU USO ESPECÍFICO: De los materiales, Instrumentos y equipos. A) MATERIALES PARA MEDICION: 1. metro 2. probeta graduada 3. Buretas 4. Pipetas: a) volumétricas b) Con embolo o enrase c) Graduadas y de aspiración 5. Picnómetro. 8. Matraces de Erlenmeyer. 6. Cuenta gotas. 9. Tubos neumétricos. 7. Vaso de precipitación. 10. Papeles indicadores. B) INSTRUMENTOS PARA MEDICION: 1. Balanza: a. de triple barra. c. de un solo platillo. 2. Densímetro o aerómetro. 3. Barómetro. 4. Manómetro. 5. Voltímetro.

b. de dos platillos. d. analítica. 6. Amperímetro. 7. Potenciómetro. 8. Cronómetro o reloj. 9. Termómetros

B1. MATERIALES PARA SEPARACION: 1. Embudos: a. Simple de vástago corto y largo. b. de Buchner. c. de Separación o decantación. 2. Matraces de filtración. 3. Papel de filtro. 4. Tamices metálicos. B2. EQUIPOS PARA SEPARACION: 1. De absorción: a. Columnas de absorción. b. Tubos desecadores. 2. De secado. 5. De extracción. 3. Centrífugas. 6. De destilación, refrigerantes 4. Decantadores.

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

C) MATERIALES PARA MEZCLAS, COMBINACION Y REACCION: 1. Tubos de prueba: a. Tubos de Ignición. b. Tubos de ensayo. c. Tubos con salida lateral. d. Tubos graduados. 2. Vasos de Precipitación. 3. Matraz de Erlenmeyer. 4. Balones: a. Con fondo plano. b. con fondo esférico. 9. Cristalizadores. 5. Crisoles. 10. Retortas. 6. Cápsulas de evaporación. 11. Cuchara de deflagmación. 7.Fiolas o matraces aforados. 8. Lunas de reloj. D) MATERIALES PARA CALENTAMIENTO: 1. Mecheros de Bunsen y de 3. Mufla eléctrica. 4. Planchas eléctricas. alcohol. 2. Hornos eléctricos. E) MATERIALES PARA SPORTE O SOSTEN: 1. Soporte Universal. 2. Pinzas: a. Para crisol. b. Para vasos de precipitación c. Para tubos de prueba. d. Para pesas. e. De Mohr. f. De Hoffman. g. Para Buretas. 3. Trípode. 4. Gradillas para tubos de prueba. 5. Nueces. 6. Rejillas: a. Metálicas. b. Con asbesto 7. Triángulo de Porcelana. 8. Anillo de extensión. F) MATERIALES PARA CONSERVACION: 1. Frascos para reactivos: a. De Vidrio: a.1 Transparentes. b. De Polietileno. 2. Frascos desecadores. 3. Campana de Vidrio. 6. Envases: a. Metálicos. b. De cartón. c. Otros.

a.2 Oscuros (acaramelados). 4. Pisetas. 5. Frascos o goteros.

G) MATERIALES PARA REDUCCION DE TAMAÑO, DISGREGACION Y MOLIENDA: 1. Morteros: a. De acero b. De porcelana. c. De vidrio. d. De ágata. 2. Cuchillas. 3. Tijeras. 4. Limas. H) MATERIALES PARA USOS DIVERSOS: 1. Varillas de vidrio. 2. Tubos de vidrio, de goma. 3. Mangueras. 4. Espátulas. 5. Pinzas. 6. Escobillas. 7. Paños o franelas.

8. Trampa de vacío. 9. Tubos de desprendimiento. 10.Tubos de descarga. 11. Vidrio de reloj. 12. Tapones de goma y de corcho. 13. Láminas de vidrio. 14. Campana de tiro.

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

CARACTERISTICAS, FUNCIONES O USOS DE LOS MATERIALES, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS A. PARA MEDICIONES. Son aquellos materiales de laboratorio utilizados para realizar medidas de las diferentes magnitudes, tales como: longitud, masa, volumen, presión, temperatura, tiempo, tensión eléctrica, resistencia eléctrica, intensidad de corriente eléctrica, etc. A.1

MATERIALES PARA MEDICIONES:

1. PROBETAS GRADUADAS

Son recipientes cilíndricos graduado, con pico y base para poderlos parar, algunos son de vidrio, otros de plástico o polietileno. Se emplean para medir volúmenes de líquidos cuando no se necesita mucha exactitud, ya que la superficie libre del líquido es mucho mayor que la de los matraces aforados, de igual volumen, la exactitud es mucho menor.

2. BURETAS

Son tubos largos, cilíndricos y graduados, cuyo extremo inferior termina en una llave de vidrio, o bien lleva un tubo corto de goma que termina con un pico de vidrio; éste último (tubo de goma) se cierra con una pinza. La llave sirve para controlar el flujo del líquido con que se les llena. Su empleo es en operaciones en que se necesita medir volúmenes con gran exactitud (en análisis volumétricos cuantitativos). Los más comunes son de 10, 25, 50 y 100 ml. de capacidad y tienen graduaciones en 0,1 ml y 0,05 ml. Antes de ser usadas, las buretas deben enjuagarse con el líquido a medirse.

3. PIPETAS

Son materiales de vidrio, destinados a medir líquidos, ya sea en operaciones rutinarias o en aquellos que requieren la mayor exactitud científica

a. Pipeta volumétrica

Son materiales de vidrio cilíndricos que tienen una marca (enrase), transfieren un volumen de líquido definido. Se construyen para 1, 2, 5, 10, 20, 25, y 50 ml; las más frecuentes son de 5 10 y 25 ml. Antes de usar las pipetas, se enjuagan con el líquido a medir, después se cargan por succión, hasta 1 o 2 cm por encima del enrase y se tapa el extremo superior de la pipeta con la yema seca del dedo índice; la pipeta debe mantenerse verticalmente y a una altura tal, que la marca se halle al mismo nivel que el ojo.

b. Pipeta con émbolo

Están provistas con émbolos que sirven para realizar la succión, éstos se utilizan cuando se emiten volúmenes de ácidos, álcalis y/o soluciones concentradas, en general líquidos corrosivos y tóxicos

c. Pipetas Graduadas

Son cilíndricos y tienen el vástago graduado, se emplean para emitir a voluntad volúmenes diferentes y son útiles para medir volúmenes aproximados de líquidos, no se emplean para mediciones de precisión. Generalmente se construyen de 2, 5, y 10 ml.

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

4. PICNOMETROS

Son pequeños matraces aforados con tapón de vidrio esmerilado que termina en un capilar. Se emplean para determinar el peso específico de diferentes sustancias, que pueden ser sólidos o líquidos. Generalmente se disponen de 10 ml. de capacidad.

5. CUENTA GOTAS

Son tubos de vidrios cortos y sesgados donde en uno de los extremos se adapta una perilla o bombilla de goma y en el otro extremo se encuentra estrangulado. Se emplea para la adición de pequeños volúmenes (gotas) de reactivos o sustancias

6. VASOS DE PRECIPITACION

Son vasos de vidrio que poseen una escala graduada, que permite medir líquidos con aproximación. No es recomendable utilizarlos para este fin en algunos casos. Se construyen de plástico o polietileno

7. MATRAZ DE ERLENMEYER

Son recipientes de vidrio de forma cónica, que disponen una escala graduada, y permiten aproximar volúmenes de líquidos. Se construyen de plástico o polietileno

8. PAPELES INDICADORES

Son papeles sensibles a determinados reactivos, los que indican el grado de acidez o alcalinidad de las distintas soluciones. Entre los más comunes disponemos del papel de tornasol (azul o rojo), y los papeles indicadores "Universal" que permiten determinar el pH de una solución desde 1 hasta 14.con una aproximación de 1 - 2 unidades de pH. Se suministran tablas de colores para los distintos papeles indicadores.

A.2

INSTRUMENTOS PARA MEDICION:

1. BALANZAS

Son instrumentos diseñados para medir las masas de diversas sustancias. Entiéndase por masa como una medida de la cantidad de materia. Mientras que peso es la fuerza gravitacional de atracción que la tierra ejerce sobre los cuerpos. Se disponen de diversos tipos o modelos de balanzas. El tipo más empleado en el laboratorio es la balanza analítica, con una sensibilidad de 0,1 miligramos; generalmente la carga máxima de este instrumento varía entre 100 y 200 g.

2. DENSIMETROS

Llamados aerómetros, son tubos de vidrio cerrados, con un lastre en su parte inferior para mantenerlos verticales y escala impresa en papel en su parte interior (gravedad o peso específico, grados A.P.I, °Be), hechos para líquidos más o menos pesados que el agua. El densímetro se hace flotar en los líquidos cuya densidad se desea medir y el enrase del menisco de la superficie libre sobre la escala graduada nos dará la densidad respectiva.

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

3. BAROMETRO

Es un tubo de vidrio graduado en mm. o cm., que se emplea un líquido como el mercurio, para medir presiones, determina las presiones atmosféricas o locales. El Barómetro aneroide es un barómetro que no utiliza mercurio. Indica las variaciones de presión atmosférica por las deformaciones más o menos grandes que aquélla hace experimentar a una caja metálica de paredes muy elásticas en cuyo interior se ha hecho el vacío más absoluto.

4. MANOMETROS

Son aparatos para medir diferencias de presión entre dos puntos de un sistema. El tipo más simple es el de un tubo en forma de U, cuyos extremos se conectan a dos puntos entre los cuales se mide la presión. La sustancia que se utiliza dentro del tubo se denomina líquido neumométrico, que generalmente es Hg, habiendo otros como agua, aceites, etc.

5. TERMOMETROS

Son instrumentos destinados a medir temperaturas con escalas en grados centígrados (°C) o Fahrenheit (°F). El tipo más usual en el laboratorio es aquél que tiene graduaciones desde -10ºC hasta 200ºC.

B. PARA SEPARACIONES: Aquellos destinados para la separación, purificación de los componentes de una sustancia o mezcla. B.1 MATERIALES PARA SEPARACION: 1. EMBUDOS a) Simple b) De Buchner

c) De separación

Denominados embudos de filtración, existen en distintos ángulos, diámetros y longitud de vástago, también se tienen embudos llanos y estriados. Los últimos para filtraciones rápidas. Con estos embudos se realiza la filtración por gravedad. Generalmente son de porcelana, de diferentes tamaños y con vástagos cortos. Poseen agujeros en la parte céntrica sobre los cuales se coloca un papel de filtro, para lograr filtraciones al vacío mediante una trompa de agua o una bomba de vacío. Llamado también "Peras de Bromo", son de vidrio y tienen un vástago semejante al de los embudos corrientes, pero con llaves. Los embudos de separación sirven esencialmente para agregar un solvente inmiscible y así lograr extracciones de algún compuesto, la separación se realiza abriendo la llave inferior.

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

2. MATRAZ DE FILTRACION AL Llamado también Kitasato. Es un recipiente de vidrio al igual de forma cónica que los Erlenmeyer con la diferencia VACIO que en la parte del cuello posee un orificio lateral. Sobre este se usa el embudo Buchner para realizar las filtraciones al vacío conectando la bomba de vacío en la salida lateral del Kitasato. 3. PAPEL DE FILTRO

Es papel de celulosa pura sin cargas y sometido a procesos especiales según el uso al que se le destine, por ejemplo: los hay con cenizas taradas para efectuar análisis cuantitativos, resistentes a ácidos, álcalis, grasas, etc. Se emplea ya cortado en círculos y cuyo diámetro debe escogerse de tal modo que una vez doblado y colocado en el embudo, el borde superior de éste quede más o menos a un cm por encima del papel. Si se trata de filtrar al vacío el diámetro será exacto al interior del Buchner, por ningún motivo deberá quedar doblado dentro del embudo.

B.2 EQUIPOS PARA SEPARACIONES 1. EQUIPO DE SECADO

Se puede utilizar las estufas eléctricas o muflas en donde se puede regular la temperatura.

Estufa Mufla

2. CENTRÍFUGAS

Trabajan a altas velocidades para separar un compuesto de menor densidad y que se ha formado dos capas o más durante la centrifugación.

3. DECANTADORES

Entre ellos se encuentran las "peras" o pueden ser simples recipientes.

4. EXTRACTORAS

El más conocido es el equipo de Extracción SOXHLET que se utiliza para extraer los compuestos solubles a un solvente adecuado y así recuperar el compuesto útil.

5. EQUIPO DE DESTILACIÓN

El equipo consta de un balón, un tubo absorbente y un refrigerante o condensador. El condensador construido de vidrio condensa los vapores que se desprenden del balón por medio de una contracorriente de agua fría.

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

C. MATERIALES PARA MEZCLA, COMBINACION Y REACCION: 1. TUBOS DE PRUEBA

Generalmente de vidrio PYREX, se emplean para pruebas con pequeñas cantidades de reactivo, siendo su mejor característica la resistencia a los cambios bruscos de temperatura. Existen tubos de Ignición, de Ensayo, con salida lateral y graduados, así como en diferentes formas y capacidades.

2. VASOS DE PRECIPITACION

Son de vidrio con pico con lo cual facilita verter líquidos. Son resistentes al fuego pudiéndose efectuar calentamientos y evaporaciones a presión atmosférica. También se usan para reacciones donde se forman precipitados, pudiendo ser lavados sin complicaciones; para recibir el filtrado de soluciones, titulaciones, etc. Existen desde 50 ml. hasta 1000 ml.

3. MATRAZ ERLENMEYER

Materiales de forma cónicos, su uso más común es para las titulaciones, debido a la facilidad que ofrecen para agitar la solución sin peligro de derrame, también para filtraciones, evaporaciones y ocasionalmente para reacciones. Existen en varias capacidades

4. BALONES

Son recipientes de cuerpo esférico y con cuello; en ellos se realizan las diferentes reacciones químicas. Los más comunes son los de fondo plano llamados también Matraces de Florencia, con fondo redondo, son de modelo clásico ideales para reacciones con calentamiento y finalmente los balones de destilación

5. CRISOLES

Son recipientes de forma invertida, con tapa, y de diferentes materiales tales como porcelana, platino, níquel, hierro y material refractario. Se usan para calentamiento a elevadas temperaturas como en calcinación, fusión o disgregación

6. CAPSULAS

Son casquetes esféricos de diversos materiales. Pueden exponerse al fuego directo y sirven para concentrar y evaporar. Se disponen en cápsulas con pico y sin pico

7. FIOLA O MATRAZ AFORADO

Son recipientes de vidrio de cuello muy largo en el cual tiene un enrase que indica un volumen exacto a una determinada temperatura, generalmente a 20 C. El uso más común es en el análisis cuantitativo y en la preparación de solución. Existen en tamaños de 25, 50, 100, 250, 500 y 1000 ml.

=========================================================================================== M Sc Ing° Nelson Hugo Ramírez Siche QUÍMICA

8. LUNAS DE RELOJ

Son discos cóncavos de vidrio de diferentes diámetros. Se usan para tapar los vasos de pr...