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RECONOCMIENTO DE MATERIALES Y EQUIPOS DEL LABORATORIO DE EDAFOLOGIA
I.
INTRODUCCION En este capitulo se dieron a conocer los materiales y equipos de laboratorio básicos que estaremos utilizando en cada una de las clases experimentales. Es importante reconocer e identificar los materiales y equipos de laboratorio, ya que de esta manera seremos capaces de utilizarlos adecuadamente y también de llamarlos por su nombre de manera correcta y conocer sus funciones. Conociendo todo lo anterior también se puede tomar la precauciones adecuadas para evitar accidentes en el laboratorio.
II.
OBJETIVOS 2.1. Objetivo General Reconocer los instrumentos utilizados en el laboratorio de edafología
2.2.
Objetivos específicos -
III.
Conocer las características de cada uno de los instrumentos, equipos y materiales usados en el laboratorio Explicar las funciones que cumple cada uno de los materiales de laboratorio
MATERIALES Y EQUIPOS 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.
Determinador de humedad Agitador magnético Desecador Conductímetro eléctrico Potenciómetro
3.6.
Micro Kjeldahl Estufa Espectrofotómetro Tituladores semiautomáticos Juego de tamices Mufulo Refrigerador
3.7. 3.8. 3.9. 3.10. 3.11. 3.12.
Una Nueva Universidad para el Desarrollo 3.13. 3.14. 3.15. 3.16. 3.17. 3.18. 3.19. 3.20. 3.21.
IV.
Equipo de absorción atomico Centrifugadora Dispersador eléctrico Pipetas Balanza digital y/o eléctrica Molino Destiladores de agua Sala para preparar soluciones Almacén de reactivos
PROCEDIMIENTO 4.1. Determinador de Humedad La determinación de la humedad es un componente fijo de la producción y elaboración de muchos productos brutos y finales, e influye de forma decisiva en la calidad del producto. Los determinadores de humedad se emplean de forma especialmente usual en el sector de la alimentación, en la gestión del agua (depuradoras de aguas residuales, etc.), en la industria del plástico, en la agricultura y en la gestión energética (instalaciones de bioenergía, etc.). La determinación de la humedad exige una gran experiencia. Según el tipo de muestra y los requisitos de la tarea se utilizan diferentes procesos de desecación. Entre los métodos de desecación más extendidos, KERN se ha especializado en la desecación mediante halógenos, que presenta numerosas ventajas: - Calentamiento uniforme de la muestra desde arriba, sin riesgo de quemar la superficie de la muestra. - Unos costes de adquisición muy razonables permiten amortizar el aparato rápidamente. - Margen de temperatura usual: 35 – 200 °C - Gran precisión de medición, hasta un 0,01 % - Suficientes reservas de capacidad, campo de pesaje de hasta de 160 g - Diferentes programas de desecación (suave, estándar, en et apas, etapa de pre-calentamiento (“boost”)) Los abundantes espacios de memoria del determinador de humedad de KERN resultan especialmente prácticos; ya que pueden guardarse
Una Nueva Universidad para el Desarrollo en ellos los procesos de desecación completos con parámetros de desecación como, p. ej. la duración de la desecación, la temperatura de desecación, los ajustes de la pantalla y los criterios de desconexión, etc. Esto ahorra muchísimo tiempo y ayuda a conseguir resultados reproducibles.
4.2.
Agitador magnético Un Agitador Magnético es un dispositivo electrónico que utiliza un campo magnético para mezclar de manera automatizada un solvente y uno o más solutos. Este dispositivo se compone de una pequeña barra magnética o barra de agitación y una placa debajo de la cual se tiene un magneto rotatorio o una serie de electromagnetos dispuestos en forma circular a fin de crear un campo magnético rotatorio. La barra de agitación se deja deslizar dentro de un contenedor, ya sea un matraz o un vaso de precipitado conteniendo algún líquido para agitarlo. El contenedor es puesto encima de la placa donde el campo magnético rotatorio ejerce su influencia sobre la barra de agitación y propicia su rotación.
Los Agitadores Magnéticos también suelen estar equipados con calefacción. Las temperaturas que se pueden alcanzar variarán en unos pocos grados hasta 300°C, dependiendo de l a calidad profesional del instrumento.
INSTRUCCIONES DE USO
Colocar el vaso precipitado o matraz con el contenido que se quiere agitar sobre la placa de agitación. Introducir la barra de agitación o barra magnética dentro del contenedor. Encender el aparato accionando el interruptor correspondiente. Ajustar la velocidad comenzando siempre con la más baja para ir aumentándola progresivamente, hasta alcanzar la velocidad adecuada. Controlar que el líquido no se salga del recipiente durante el proceso de agitación. Finalizada la agitación, colocar el mando de velocidad en su posición inicial. Apagar el aparato utilizando el interruptor correspondiente.
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Sacar la barra de agitación del interior del contenedor.
4.3. Desecador Algunas sustancias químicas comenzarán a romperse si se expone a la humedad durante un período prolongado de tiempo. La forma más común de eliminar la humedad de los sólidos es mediante el secado en la estufa. Sin embargo, este método no es apropiado para sustancias que se descomponen o en las que no se elimina el agua a la temperatura de la estufa. Un desecador es un gran recipiente de vidrio con tapa que se adapta ajustadamente. El borde de vidrio es esmerilado y su tapa permite que el recipiente este herméticamente cerrado. El propósito de un desecador es eliminar la humedad de una sustancia, o proteger la sustancia de la humedad. Hay muchos tipos diferentes de desecador, pero todos ellos son muy similares en su estructura. La cámara principal de un desecador está vacía, lo que permite colocar cualquier sustancia en su interior. En la cámara secundaria, se coloca la sustancia desecante, la cual se encarga de absorber la humedad del recipiente. Las cámaras principal y secundaria están generalmente separadas por una plataforma extraíble, mientras que una tapa desmontable en la parte superior del desecador permite el acceso a los contenidos en proceso de desecación.
INSTRUCCIONES DE USO
Para retirar o volver a colocar la tapa de un desecador se debe hacer con un movimiento de deslizamiento para disminuir la posibilidad de alterar la muestra. Se cierra herméticamente mediante una ligera rotación y presión hacia abajo de l a tapa. Cuando se coloca un objeto caliente en el desecador, el incremento de la presión al calentarse el aire puede ser suficiente para romper el ajuste entre la tapa y la base. Si, por el contrario, no se rompe el ajuste, el enfriamiento puede causar un vacío parcial. Ambas condiciones pueden ser la causa de que el contenido del desecador se pierda físicamente o que se contamine. Aunque se pierda un poco el propósito del desecador, se debe dejar que el objeto se enfríe un poco antes de colocar la tapa. También ayuda quitar la tapa una o dos veces durante el enfriamiento para aliviar cualquier exceso de vacío que se desarrolle.
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Los materiales muy higroscópicos se deben guardar en recipientes con tapa: las tapas permanecen en su lugar sin moverlas mientras se encuentran en el desecador. el resto de la mayor parte de los sólidos se pueden mantener seguros sin cubrir.
4.4. Conductímetro eléctrico La conductividad es una variable que se controla en muchos sectores, desde la industria química a la agricultura. Esta variable depende de la cantidad de sales disueltas presentes en un líquido y es inversamente proporcional a la resistividad del mismo. Con los instrumentos convencionales, la medida de la conductividad se obtiene aplicando un voltaje entre dos electrodos y midiendo la resistencia de la solución. Las soluciones con conductividad alta producen corrientes más altas. Para contener la intensidad de la corriente en una solución altamente conductiva, es necesar io disminuir la superficie de la sonda o incrementar la distancia entre los polos. Por esta razón se deben usar sondas diferentes para rangos de medida diferentes. Sólo el método de 4 anillos puede medir distintos rangos usando una única sonda. Las ventajas de este método respecto al de dos puntas (método amperimétrico) son numerosas: lecturas lineales en un amplio rango, sin ninguna polarización, y sin necesidad de limpiezas exhaustivas por las incrustaciones.
4.5. Potenciómetro Es un resistor eléctrico con un valor de resistencia variable y generalmente ajustable manualmente. Los potenciómetros tienen tres terminales y se suelen utilizar en circuitos de corriente baja, para circuitos de mayor corriente se utilizan los reóstatos. En muchos dispositivos eléctricos los potenciómetros son los que establecen el nivel de salida. Por ejemplo, en un altavoz, el potenciómetro ajusta el volumen; en un televisor o un monitor de ordenador se puede utilizar para controlar el brillo. El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y ese valor corresponde siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. El mínimo valor
Una Nueva Universidad para el Desarrollo lógicamente es cero. Por ejemplo, un potenciómetro de 5 kΩ puede tener una resistencia variable con valores entre 0 Ω y 5000 Ω. El potenciómetro más simple es una resistencia variable mecánicamente. Los primeros potenciómetros y más sencillos s on los reóstatos.
4.6. Micro Kjeldahl Este aparato permite determinaciones rápidas de Nitrógeno y Proteínas por medio de arrastre de vapor. A diferencia de otros equipos en los que se debe transvasar la muestra del matraz o tubo en la cual se efectuó la digestión esté equipo permite adaptar el matraz o tubo directamente del digestor al aparato sin necesidad de transvasar, permitiendo así que la determinación sea más precisa. Esté equipo junto con el digestor rápido pueden generar resultados equivalentes a los métodos Kjeldahl clásico. La pieza de vidrio boro silicato está montada sobre una base resistente a químicos, la cual alberga los controles de operación. El diseño del equipo cuenta con válvula de seguridad check que impide que el producto contamine el agua del generador de vapor o el destilado.
4.7. Estufa La estufa de secado es un equipo que se utiliza para secar y esterilizar recipientes de vidrio y metal en el laboratorio. Se identifica también con el nombre de Horno de secado. Los fabricantes han desarrollado básicamente dos tipos de estufa: las que operan mediante convección natural y las que operan mediante convección forzada. Las estufas operan, por lo general entre la temperatura ambiente y los 350°C. Se conocen también con el nombre de Poupinel o pupinel.
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IMPORTANCIA DE LA ESTUFA DE SECADO
La estufa de secado se emplea para esterilizar o secar el material de vidrio y metal utilizado en los exámenes o prueba, que realiza el laboratorio y que proviene de la sección de lavado, donde se envía luego de ser usado en algún procedimiento. La esterilización que se efectúa en la estufa se denomina de calor seco y se realiza a 180°C durante 2 horas; la cristalería, al ser calentada por aire a alta temperatura, absorbe humedad y elimina la posibilidad de que se mantenga cualquier actividad biológica debido a las elevadas temperat uras y a los tiempos utilizados.
4.8. Espectrofotómetro El espectrofotómetro es un instrumento usado en la física óptica que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones. También es utilizado en los laboratorios de química para la cuantificación de sustancias y microorganismos. Hay varios tipos de espectrofotómetros, puede ser de absorción atómica o espectrofotómetro de masa. Este instrumento tiene la capacidad de proyectar un haz de luz monocromática a través de una muestra y medir la cantidad de luz que es absorbida por dicha muestra. Esto le permite al operador realizar dos funciones: Dar información sobre la naturaleza de la sustancia en la muestra. Indicar indirectamente qué cantidad de la sustancia que nos interesa está presente en la muestra.
4.9. Tituladores semiautomáticos Los tituladores semiautomáticos sirven para graduar y precisar pequeñas cantidades de liquido que medimos por error, con esto podemos sacar muestras exactas como 1ml o 2ml.
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4.10. Juego de tamices Un tamiz es una malla metálica constituida por barras tejidas y que dejan un espacio entre sí por donde se hace pasar el alimento previamente triturado. Las aberturas que deja el tejido y, que en conjunto constituyen la superficie de tamizado, pueden ser de forma distinta, según la clase de tejido. Las mallas cuadradas se aconsejan para productos de grano plano, escamas, o alargado.
4.11. Mufla Una mufla es un horno destinado normalmente para la cocción de materiales cerámicos y para la fundición de metales a través de la energía térmica. Dentro del laboratorio un horno mufla se utiliza para calcinación de sustancias, secado de sustancias, fundición y procesos de control. Una mufla es una cámara cerrada construida con materiales refractarios. Se compone de una puerta por la que se accede al interior de la cámara de cocción, en la que existe un pequeño orificio de observación. En el techo del horno se ubica un agujero por donde salen los gases de la cámara. Las paredes del horno mufla están hechas de placas de materiales térmicos y aislantes. Este horno es utilizado cuando se requiere alcanzar temperaturas mayores a 200 °C. Es necesario mencionar que dentro del horno de mufla solamente puede utilizarse materiales de laboratorio refractarios (Por ejemplo : Un crisol de porcelana) , debido a las altas temperaturas que el horno puede alcanzar (1200 °C). Existen dos tipos de hornos muflas, eléctricas y a combustible basadas en diferentes principios, pero ambas compuestas por un gabinete interno, gabinete externo, panel de control, contrapuerta y controladores de temperatura
4.12. Refrigerador El refrigerador en un laboratorio es uno de los equipos más importantes. Su función consiste en mantener, en un ambiente controlado (espacio refrigerado), diversos
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4.13. Equipo de absorción atómico La espectrometría de absorción atómica permite determinar una gran cantidad de analitos de forma unitaria y especifica en diversas muestras como aguas, sedimentos, suelos, rocas, etc. La ventaja de los ensayos realizados por absorción atómica solo es influenciada por los efectos de la matriz y esta puede ser fácilmente corregida con las diferentes técnicas instrumentales y analíticas, logrando resultados repetitivos.
4.14. Centrifugadora Las centrífugas o centrifugadores son instrumentos que ponen en rotación una muestra para acelerar, mediante la fuerza centrífuga, la decantación o sedimentación de sus componentes o fases (normalmente una sólida y una líquida) en función de la densidad.Más información acerca de las centrífugas o centrifugadoras Las centrifugas o centrifugadores pueden girar a miles de revoluciones por minuto alcanzándose aceleraciones mucho mayores que la gravedad. Existen diferentes modelos de centrifugas o centrifugadoras como por ejemplo las analíticas (con las se obtienen datos moleculares), las preparativas (con las que se aíslan y purifican las muestras), etc. Las centrífugas o centrifugadoras son equipos que se utilizan en laboratorios, clínicas y otros para la separación de solutos de sus solventes. Las centrífugas o centrifugadoras constan de varias partes, que son la tapadera, la cámara, la base, el interruptor de encendido, el marcador de tiempo, el tacómetro, el freno, el control de velocidad, el rotor y el porta muestras, cl aro que estos componentes de las centrifugas o centrifugadoras pueden variar dependiendo de la complejidad y calidad de estas.
4.15. Dispensador eléctrico
Una Nueva Universidad para el Desarrollo Para la dispersión de las suspensiones del suelo utilizadas en el método del hidrómetro de prueba de suelos de subrasante, el mezclador de alta resistencia opera a una velocidad superior a 10.000 RPM (sin carga). Incluye un aparato de agitación con paleta de acero inoxidable H-4266 y una taza de dispersión cromada H-4265 con 4 juegos de deflectores interiores permanentes. La parte inferior de la copa redondeada evita la acumulación de suciedad. Se utiliza para determinar la textura de los suelos.
4.16. Pipetas La pipeta es un tubo de cristal, graduado, que sirve para transportar líquido de pequeñas porciones de líquido de un recipiente a otro. La pipeta es un instrumento de laboratorio de diferentes tipos como la pipeta graduada, la pipeta volumétrica, la micropipeta, entre otras. De igual forma, los diferentes estilos de pipetas poseen como características: tubo transparente, ensanchado en su parte media y de forma cónica en la parte inferior. Además, el orificio superior de las pipetas se tapa a fin de que la presión atmosférica imposibilite la salida del líquido. La función principal de la pipeta es medir la alícuota de un líquido con bastante precisión. Las pipetas poseen escalas en ml a través del tubo, lo cual se hace visible debido a la transparencia del mismo permitiendo observar el líquido y la escala indicando distintos volúmenes.
4.17. Balanza digital y/o eléctrica Las balanzas electrónicas son balanzas caracterizadas porque realizan el pesaje mediante procedimientos que implican sensores. Las mismas se establecen como una alternativa
Una Nueva Universidad para el Desarrollo a las balanzas de índole mecánica, que tiene el mismo cometido, pero se fundamentan en un juego de contrapesos. Las balanzas electrónicas pueden llegar a tener una exactitud notable y un precio razonable, hecho que las posiciona muy bien en el mercado. Como contrapartida, pueden sufrir una mala calibración momentánea, circunstancia que haría necesario un trabajo de mantenimiento. Las balanzas electrónicas suelen ser muy prácticas para la medición de pequeños pesos, como aquellos que responden a necesidades de comercialización de productos para alimentación.
4.18. Molino La trituradora de suelo está diseñado para preparar muestras de suelo secas o materiales similares para el análisis. Los agregados del suelo se descomponen en partículas más pequeñas por medio de flailers de acero inoxidable en una cámara. La muestra se mantiene en la cámara por medio de una placa pivotante hasta que se aplastó el suelo. La placa se pivota después por medio de un mango. Este paso evacúa y limpia la cámara de todo el material restante, como el polvo, rocas y otros escombros. Todo el material cae sobre la pantalla de la bandeja de cribado. La muestr a se vierte a través de la salida de pan de cribado en una bolsa o c aja, y los escombros se descarta. El promedio de tiempo de preparación total para una muestra es de unos 5 segundos, incluso para las muestras de arcilla duros.
4.19. Destiladores de agua El destilador de agua es un instrumento de laboratorio que se usa para purificar el agua corriente, mediante procesos controlados de vaporización y enfriamiento. Al aplicar energía térmica al agua en fase líquida, luego de un proceso de calentamiento, se convierte en vapor de agua. Esto permite separar las
Una Nueva Universidad para el Desarrollo moléculas de agua, de las moléculas de otras sustancias o elementos que se encuentran mezclados o diluidos. El vapor de agua se recolecta y se lleva a través de un condensador, donde el vapor se enfría y vuelve a la fase líquida. Entonces, el condensado se recoge en un tanque de almacenamiento diferente. El agua destilada presenta mejores características de pureza comparada con el agua corriente; prácticamente se encuentra libre de sustancias que la contaminen.
4.20. Sala para preparar soluciones Debe consultarse previamente la información en materia de prevención, tales como las fichas de datos de seguridad, y la información de la etiqueta de los productos. Todos los productos deben ser manipulados con cuidado. Evitar el contacto de productos químicos con la piel. No se debe coger un producto de un recipiente no etiquetado, ni sustituir un producto por otro en un experimento, si no lo aconseja el docente.
4.21. Almacén de reactivos Siendo uno de los problemas más frecuentes de los laboratorios, el almacenamiento de los reactivos suele ser muy complejo debido a la gran variedad de productos químicos utilizados. Para lograr un almacenamiento exitoso, es necesario partir de un buen manejo de inventarios, lo cual supone eliminar todo aquello que no sea útil. Una vez se haya separado lo que se eliminará de lo que se utilizará, se pude proceder a organizar los reactivos de acuerdo con el sistema de identificación y clasificación elegido. Aunque existen varios métodos, se sugiere elegir el que se considere más fácil y que identifiquen todas las personas que laboran en el área con el fin de evitar confusiones. Asignando una codificación de
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El material más recomendado para las estanterías es el metal o el plástico, dependiendo de la clase de productos a almacenar. Así por ejemplo, para almacenar sustancias corrosivas se puede poner sobre plástico o sobre metal con recubrimiento de plástico especial como el teflón; el estante debe levantarse lo más cerca posible del suelo, pero nunca directamente sobre él. Actualmente se consiguen estanterías con bandejas colectoras corredizas. El estante debe mantenerse asegurado a la pared para evitar que se mueva y preferiblemente las bandejas deben ser contenedoras. El estante debe llenarse de tal manera que los recipientes que contienen líquidos y son de mayor capacidad vayan abajo, los frascos altos hacia atrás y los pequeños adelante; los productos más peligrosos abajo y los más inofensivos arriba. El producto almacenado debe ser únicamente el necesar io, no se recomienda tener grandes existencias de un producto. Es importante contar con una serie de elementos q ue permiten atender la eventualidad de un accidente químico. Por ejemplo, se hace recomendable mantener suficientes materiales absorbentes apropiados tales como diques de contención, solidificantes, franelas. Etc., los cuales se eligen de acuerdo con la clase de productos y la cantidad que se maneja. Estos garantizan un tratamiento adecuado ante cualquier vertimiento accidental, protegiendo la salud de las personas y al medio ambiente.
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BIBLIOGRAFÍA
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