Calibración de una bureta Adriana Arenas1, Valeria De la rosa1, Marianella García, Lorraine, Ricardo Solano. _______________________________________________________ ___________________________ ______________________________________________ __________________ 1
, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad del Atlántico, Km 7 Vía Puerto, Barranquilla, Atlántico.
RESUMEN La práctica consiste en la calibración de una bureta la cual se lleva ac abo teniendo en cuenta la incertidumbre del instrumento y la temperatura del lugar donde se trabaja. De esta forma, se puede aprender a hacer calibraciones del material volumétrico y a identificar las técnicas necesarias para hacer lo anteriormente dicho, y así obtener los mejores resultados posibles en la toma de mediciones del volumen aparente y, a partir de este, determinar el volumen real. Esta experiencia dio como resultado el factor de corrección corrección de la bureta bureta tomando volúmenes diferentes como referencia, resaltando que este factor estuvo dentro del rango del estipulado por la bureta, su incertidumbre de ±0,0 01.
PALABRAS CLAVES Bureta, medición, volumen, calibración.
INTRODUCCIÓN El material volumétrico de vidrio se calibra midiendo la masa de un líquido (generalmente agua destilada) de densidad y temperatura conocida, que está contenida en el material volumétrico. Para efectuar una calibración se debe hacer una corrección por flotación ya que la densidad del agua es muy diferente a la de las pesas. Para hacer los cálculos de calibración primero se hace la corrección por flotación de la masa de la materia prima. El volumen del aparato se obtiene a la temperatura de calibración, dividiendo la densidad del líquido a esa temperatura entre la masa corregida. Finalmente se corrige este volumen a la temperatura estándar. La siguiente tabla tiene como finalidad facilitar los cálculos de flotación. S e han incorporado las correcciones por flotación con respecto al acero inoxidable o el latón (la diferencia de
densidad entre los dos es lo suficientemente pequeña para no tenerla en cuenta) y para el cambio de volumen del agua y de los recipientes de vidrio. La multiplicación por el favor apropiado de la tabla convierte la masa de agua a la temperatura al volumen correspondiente a esa temperatura y al volumen a 20°C.
Tabla 1. Volumen ocupado por la masa de 1,0000 g de agua en el aire contra la masa de una pesa de acero inoxidable. Todo el material volumétrico debe estar libre de fugas antes de calibrarse. Las buretas no necesitan secarse, el agua utilizada para la calibración debe estar en equilibrio térmico con los alrededores. Esta condición se alcanza recogiendo el agua para la calibración con anterioridad, anotando su temperatura a intervalos frecuentes y esperando hasta que ya no existen cambios en ella. Aunque se puede utilizar una balanza analítica para la calibración, la pesada hasta el miligramo más próximo es útil en todos los casos, salvo cuando los volúmenes son muy pequeños. Así, resulta conveniente utilizar una balanza granataria. Como recipientes para el líquido de calibración se puede utilizar pesa-sustancias o matraces Erlenmeyer bien tapados. El volumen ocupado por una determinada masa de un líquido varía con la temperatura lo mismo que sucede con el recipiente que contiene al líquido durante la medición. La mayor parte de los dos recipientes para medidas volumétricas se fabrican con vidrio, que tiene un pequeño coeficiente de expansión.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Se colocó en un vaso de precipitados de 100 mL un volumen de agua destilada. Se dejó unos minutos para que se equilibrara con la temperatura del laboratorio. 2. Se midió y se anotó la temperatura del agua destilada. Esta temperatura es el valor de temperatura a que se usó para transformar masa de agua a volumen real de agua vertido. 3. Anotó en la libreta de laboratorio el número de la bureta asignada. Se lavó la bureta asignada (incertidumbre de ±0,001) de acuerdo a las instrucciones recibidas en la práctica anterior de Lectura en una bureta. 4. Se colocó la bureta en un soporte y se llenó con agua destilada. Se utilizó el embudo de vidrio para el llenado de la bureta. Se comprobó que la bureta quedara llena completamente y no se observan burbujas de aire atrapadas en la punta de la bureta. 5. Se esperó cerca de 30 segundos para que escurriera, luego se bajó el nivel del líquido hasta que la parte inferior del menisco coincidiera con la marca de 0,00 ml. Se acercó la punta de la bureta a la pared interna de un vaso de precipitado para eliminar cualquier gota de agua suspendida. Se esperó unos segundos para comprobar el volumen. 6. Se anotó el volumen inicial en la bureta. Se transfirieron 10,00 ml de agua destilada de la bureta al vaso precipitado. Se tocó con la punta de la bureta la pared interna del vaso inclinado para comprobar que todo el volumen es desalojado. 7. Se efectuó la lectura de volumen final en la bureta. Se determinó el volumen descargado con la bureta. Este es el volumen aparente. 8. Se pesó el vaso con el agua contenida y se anotó la masa a la precisión de mg. Se determinó la masa del agua transferida. 9. Se adicionó 10,00 mL más de agua para un volumen total descartado de 20,00 mL, se determinó el volumen total descartado. Se pesó el vaso con los 20,00 mL de agua. Se determinó la masa de agua transferida. 10. Se repitieron los pasos del 7 al 9 para los volúmenes de 30,00 ml, 40,00 y 50,00 mL.
11. Se usó la Tabla 1 para convertir las masas de agua descargadas desde la bureta a volumen vertido a la temperatura del laboratorio (la que se midió en el paso 2). Estos fueron los volúmenes reales descargados con la bureta. 12. Se restó el volumen aparente (medido en la bureta) del volumen real (obtenido en el paso 11). Esta diferencia es la corrección a aplicar en los diferentes volúmenes medidos con la bureta asignada.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN Temperatura del agua destilada: 24°C Datos obtenidos mediante la práctica: Masa del matraz de 100mL: 57,3538g±0,001g.
Masa del matraz 100mL
Masa del matraz (g)
Masa de agua (g)
Volumen real (mL)
Volumen aparente (mL)
Factor de corrección
10 mL
67,3732
10,0092
10
10,0462
±0,0462
20 mL
77,3592
19,9952
20
20,0191
±0,969
30mL
87,5307
30,1668
30,2
30,2784
±0,0784
40 mL
97,3103
39,9468
40
40,0996
±0,0946
50 mL
107,28845
99,9245
50
50,1072
±0,1082
De igual forma se calculó el factor de corrección para cada volumen y así tenerlo en cuenta. Volumen (mL)
Factor de corrección (mL)
0
0
10
±0,0462
20
±0,969
30
±0,0784
40
±0,0946
50
±0,1082
Tabla 2. Volumen aparente con su respectivo factor de corrección.
FACTOR CORRECCÍON VS VOLUMEN REAL 1.2
1
0.8
N Ó I C C 0.6 E R O C
0.4
0.2
0 0
10
20
30
40
50
60
VOLUMEN REAL
Gráfica 1. Factor de corrección vs volumen. Como se puede observar en la gráfica 1 el factor de corrección para nuestra bureta fue aumentado en todos los volúmenes con excepción d elos volúmenes de 30,00 mL y 50,00 mL, en el cual disminuyó. .
CONCLUSIONES Después de haber realizado esta experiencia se llegó a las siguientes conclusiones: 1. Antes de iniciar cualquier trabajo en el laboratorio es necesario calibrar el material volumétrico a utilizar, para saber si es apto para su utilización. 2. La temperatura juega un papel importante en la calibración de los instrumentos volumétricos, ya que si no se tiene en cuenta causa errores en la calibración y, por consiguiente, en los datos. 3. Depende de una buena calibración del instrumento, eliminar cualquier error sistemático y hacer más confiable y preciso los resultados. 4. Un instrumento de vidrio no debe someterse a temperaturas muy altas ni muy bajas, ya que el vidrio se dilata o se contrae, respectivamente, y así, va perdiendo la calibración con la que fue hecho. 5. Se aprendió a calibrar la bureta para posteriores experiencias en el laboratorio.
AGRADECIMIENTOS Esta experiencia fue realizada bajo la supervisión del Dr. Ciencias Qu ímicas, Mario Romero Calonge, al que nos gustaría expresarle nuestro más profundo agradecimiento por servirnos como maestro, por su paciencia y dedicación y por hacer posible la realización de ésta práctica A la Universidad del Atlántico por prestarnos las instalaciones del laboratorio y los instrumentos utilizados.
BIBLIOGRAFÍA 1. Skoog, West, Holler and Crouch: Fundamentos de Química Analítica. Madrid, Thomson, 2005. 2. Manual de laboratorio. Prof. Miriam Fontalvo Gómez, P h.D.
