Clasificación del material de laboratorio

 

¿Cuál es la clasificación de los materiales de laboratorio?

Los materiales de un laboratorio de química son diversos, por lo que es conveniente clasificarlos para ir conociendo sus propiedades y saber su utilidad, aplicación y manejo. El material se puede clasificar de varias formas:

• Teniendo en cuenta su naturaleza, es decir, de qué está constituido.
• Atendiendo a su peso, ya sean materiales ligeros o pesa­dos.
• En función de si necesitan reponerse con cierta frecuencia o no.
• Según la función que desempeñe cada material.

Por otra parte, el material de laboratorio puede catalogarse en función de su naturaleza, es decir, según las materias primas que lo conforman. Estas pueden ser: vidrio, plástico, porcelana, metal y corcho.

• Vidrio:

•  Los instrumentos de laboratorio de este material son los más utilizados. Se caracterizan por resistir altas temperaturas, aunque pueden ser atacados por ácido fluorhídrico y a elevadas temperaturas por bases o álca­lis fuertes y ácido fosfórico concentrado.

• Plástico:

•  El material de plástico tiene la ventaja de ser irrompible y tener poco peso. Algunos plásticos pueden contener líquidos hasta 130 °C, pero no resisten la llama directa y pueden ser atacados por disolventes orgánicos y ácidos fuertes. Dentro de esta categoría hay diversos tipos, como el teflón, que es un polímero de tetrafluoroetileno obtenido sintéticamente de gran resistencia, que soporta hasta 300°C. Por otro lado está el polietileno, inerte a la mayoría de reactivos químicos pero puede reaccionar con disolventes orgánicos si está en contacto con ellos más de 24 horas a temperatura ambiente.

• Porcelana:

•  El material de porcelana está compuesto de cerámica vitrificada de gran resistencia tér­mica y mecánica, por ello se utiliza en la fabricación de morteros y embudos.

• Metal:

•  El material metálico suele utilizarse como soporte o sujeción y recoger sólidos; como ejemplos tenemos las cucharillas o espátulas de metal.

• Corcho: 

• Es un material que procede del alcornoque. Se empleó en la fabricación de tapones, sin embargo, para los tapones cada vez es más frecuente que se emplee goma, caucho o plástico.

Otro factor a tener en cuenta en el material de laboratorio puede ser su periodo de uso, pudiendo ser:

• Material fungible:
•  tiene un periodo de uso más o menos limitado. Puede ser desechable, es decir, de un solo uso, o recuperable, ya que tras su empleo no se elimina y se vuelve a usar. Por ejemplo: pipetas graduadas de vidrio (recuperables), probetas de plástico o de vidrio (recuperables), pipetas Pasteur de vidrio o plástico (desechables) y gafas, guantes, mascarillas (desechables).
• Material inventariable:
•  aquel material que no tiene un rápido deterioro y debe estar registrado en un inventario. Ocupa un lugar fijo en el laboratorio y cuando queda en desuso o se cambia, hay que darlo de baja por escrito. En este grupo se incluyen los aparatos, elementos de protección y el mobiliario. Por ejemplo: balanza, desecadores, centrífuga, baños termostatizados, estufas, duchas de seguridad, fuentes lavaojos, sillas, mesas, armarios, extintores, etc.

Los materiales de laboratorio también se pueden clasificar por la función que van a des­empeñar o la utilidad y las aplicaciones que se van a llevar a cabo con cada uno de ellos. Se distinguen cuatro grupos principales de materiales:

• Volumétrico: sirve para realizar medidas exactas.
• No volumétrico: mide volúmenes aproximados y se utiliza principalmente para calentar líquidos, disolver distintos componentes, etc.
• De uso específico: tiene funciones muy diversas, variadas y concretas.
• De soporte y sostén:
•  sirve como elemento auxiliar de sujeción y soporte para otros materiales

Diferencias entre equipo y e instrumento de laboratorio

 Equipo de laboratorio:

El equipo de un laboratorio comprende una extensa gama de aparatos diseñados especialmente para hacer investigaciones, análisis de calidad y llevar el control de procesos diversos y cuentan con sistemas de protección y seguridad como botones, válvulas, termostatos y otros tantos que resulten necesarios

Instrumento de laboratorio:

Instrumentos de laboratorio es un término general aplicable a todos los medidores, recipientes y otras herramientas que uno pueda imaginar para realizar síntesis y análisis en el ámbito de los diversos trabajos de laboratorio

Diferencias:

Las diferencias entre ambos son muy fáciles de distinguir ya que los instrumento son las herramientas que nos ayudan en un laboratorio químico y  el equipo son lo relacionado con sistemas tanto de seguridad como sistema de protección como ejemplo las gafas para los ojos,  guantes y/o termostatos para la temperatura etc.

Características de los materiales de laboratorio

 Las características que debemos de tener en cuenta para utilizar cierto tipo de material en un laboratorio son dependientes de los tipos de elementos o tipo de trabajo que utilizaremos ya que no todos los compuestos reaccionan de la misma manera.

Densidad: 

Es la propiedad física de todas las sustancias que indica la cantidad de materia que hay por cada unidad de volumen. Se mide generalmente en gramos por centímetro cúbico (g/cm³) o kilogramos por metro cúbico (Kg/m³). Los metales son algunos de los materiales más densos, y los gases son los menos densos.

Ductilidad:

 Es la propiedad física que indica la capacidad de los sólidos de deformarse hasta formar alambres delgados. Esta es más notoria en los metales como el cobre, el oro, la plata y el aluminio.

Dureza: 

Es la propiedad física de los sólidos que indica la resistencia que oponen sus superficies ante ralladuras. Entre los materiales con mayor dureza se encuentran el carburo de tungsteno y el diamante.

Elasticidad: 

La elasticidad es la capacidad de algunos materiales sólidos de volver a su forma original, después de haber recibido un esfuerzo de deformación.

Punto de fusión:

 Es la temperatura a la que los materiales sólidos comienzan a convertirse al estado líquido, por calentamiento. Se expresa en grados, según el sistema de unidades que se esté utilizando, ya sea el internacional (Celsius °C, Kelvin K) o el inglés (Fahrenheit °F, Rankine R).

Punto de ebullición:

 Es la temperatura a la que los materiales líquidos comienzan a convertirse al estado de vapor, por calentamiento. Se expresa en grados, según el sistema de unidades que se esté utilizando, ya sea el internacional (Celsius °C, Kelvin K) o el inglés (Fahrenheit °F, Rankine R).

Conductividad eléctrica:

 Es la capacidad de todos los materiales para transportar una corriente eléctrica a través de su estructura interna. Los metales como el oro, el cobre y la plata son los mejores conductores eléctricos. Les siguen las soluciones electrolíticas, formadas por agua y sustancias iónicas.

Aislamiento eléctrico:

 Es la característica de algunos materiales que tienen muy baja o nula conductividad eléctrica, que les permite evitar el paso de la corriente eléctrica hacia otro lado. Los materiales como el polietileno y el polipropileno son muy buenos aislantes eléctricos.

Conductividad térmica:

 Es la capacidad de todos los materiales para transportar energía en forma de calor a través de su estructura interna. Los metales como el oro, el cobre y la plata son los mejores conductores térmicos.

Aislamiento térmico:

 Es la característica de algunos materiales que tienen muy baja o nula conductividad térmica, que les permite evitar el paso del calor hacia otro lado. Los materiales como el poliestireno y el poliuretano son muy buenos aislantes térmicos.

Plasticidad:

 Es la propiedad de los materiales sólidos que les permite ceder a los esfuerzos de deformación, para transformarse en artículos con una forma determinada, que cumpla una necesidad.

Tenacidad:

 Es la propiedad de los materiales sólidos que indica la resistencia que tienen ante los golpes y la aplicación de fuerzas.

Compresibilidad: 

Es la propiedad de los materiales gaseosos que indica su capacidad para abarcar un volumen menor, ya sea por enfriamiento o por la aplicación de una presión (llamada también compresión).

Durabilidad: 

Los materiales, para formar parte de un producto final de buena calidad, deben cumplir con la característica de ser durables, es decir, que resistan un buen tiempo sin deteriorarse. Esto asegura que el cliente reciba un buen servicio.

Adhesividad: 

Es la propiedad de algunos materiales que indica su capacidad para fijarse contra otra superficie, o de fijar dos superficies entre sí, entregando una gran resistencia para que el usuario tenga una buena experiencia. Materiales adhesivos son el cemento, el cianoacrilato y el pegamento blanco.

Permeabilidad:

 La permeabilidad es la propiedad de los materiales sólidos que indica qué tanta cantidad de agua u otro líquido puede atravesar su superficie para mojarlo por dentro. Los materiales que impiden la entrada de líquidos a su estructura interna se llaman impermeables.

Material de laboratorio

La importancia de conocer el material de laboratorio

En química existen innumerables materiales para el uso experimental en el laboratorio.

Es importante el conocimiento específico de cada uno de dichos materiales, ya que al saber su funcionalidad se pueden emplear correctamente en las diferentes prácticas de laboratorio a realizar.

También, por seguridad, para evitar accidentes, y riesgos en las mismas prácticas, se necesita un conocimiento previo del uso adecuado de todos los implementos que existen en el área a trabajar.

Por ejemplo, si se sabe que los tubos de ensayo son empleados para muestras pequeñas y que los mismos soportan calor, se puede utilizar tranquilamente para un experimento que amerite ciertas condiciones de trabajo.  

 modo de definir un uso práctico, es importante saber cómo se clasifican los materiales de laboratorio más habituales. En este aspecto, la distribución se realiza de la siguiente manera:

⇨ Metales

Los materiales hechos con metal poseen una alta conductividad eléctrica y térmica, por lo cual son ideales para trabajar a altas temperaturas en ciertos tipos de análisis químicos. Poseen una estructura interna común y una alta densidad.

Los materiales de laboratorio hechos en metal que podemos identificar son:

• Soporte universal.
• Pinzas de soporte.
• Aros metálicos.
• Mallas de abasto.
• Mecheros de gas.

Asimismo, estos materiales se subdividen según el contenido del hierro en ferrosos y no ferrosos.

⇨ Vidrio

Si trabajas con ácidos, lo recomendable es usar materiales hechos con vidrio, debido a su alta resistencia a estos componentes, que los hace más seguros y resistentes que el plástico. Una de sus características es su estabilidad y transparencia, permitiendo así que puedan ser utilizado para mezclas.

En este aspecto, se pueden subdividir en vidrios calentables y no calentables. Entre los calentables se encuentran los siguientes instrumentos:

• Vaso de precipitado.
• Ertlenmeyer.
• Tubo de ensayo.
• Matraces.

Y de los no calentables, podemos mencionar los siguientes:

• Probetas.
• Buretas.
• Pipetas.
• Desecadores.
• Embudos.
• Picnómetros.

⇨ Porcelana

Si bien no es muy común el uso de los materiales de porcelana, no por eso deben faltar en un laboratorio. Esto es debido a que pueden resistir altas temperaturas, haciéndolos ideales para la preparación de todo tipo de productos químicos.

Entre los instrumentos de laboratorio hechos con materiales de porcelana que podemos mencionar se encuentran:

• Los crisoles.
• Las cápsulas de porcelana.
• Los triángulos de porcelana.
• El embudo.
• El mortero y braza.

Asimismo, es importante detectar si la porcelana está esmaltada o no para saber hasta qué temperatura puede soportar. La porcelana esmaltada tolera temperaturas de 1.050 °C, mientras que la no esmaltada soporta hasta los 1.350 °C

⇨ Material volumétrico

El material volumétrico o aforado es aquel que tiene un indicador de volumen en el recipiente, ofreciendo así una medida cercana de sustancias químicas que debemos calcular para algún tipo de análisis. Un ejemplo sería el matraz aforado.

¿Cómo se clasifican los instrumentos de laboratorio?

Los instrumentos de laboratorio químico cuentan con otro método de clasificación, el cual es importante saber para trabajar con mayor eficiencia y obtener los mejores resultados de un análisis. En este aspecto, se pueden apreciar dos grandes modalidades: los utensilios y los aparatos.

⇨ Utensilios

Los utensilios permiten realizar toda clase de procedimientos en un laboratorio. Se subdividen según su uso:

• Utensilios de sostén: estos materiales permiten sostener otras piezas de laboratorio. Una de ellas son los adaptadores para pinzas, las gradillas para colocar los tubos de ensayo y las pinzas para sostener cápsulas de porcelana.
• Utensilios de uso específico: con estas herramientas podrás realizar ciertas operaciones específicas, ya que han sido diseñadas únicamente para dicho propósito. En esta clasificación se encuentran los agitadores de vidrio para mover sustancias químicas, los aparatos de destilación y las cápsulas de porcelana para carbonizar ciertos elementos químicos al fuego.
• Utensilios volumétricos: Estos utensilios son recipientes o envases que permiten medir el volumen de cualquier líquido. Un ejemplo sería la bureta, la cual permite medir volúmenes y realizar neutralizaciones de sustancias. También está el matraz volumétrico, donde se preparan diversas soluciones.
• Utensilios usados como recipientes: Por último, se encuentran este tipo de utensilios los cuales sirven para almacenar toda clase de sustancias. Entre ellos se encuentran los vasos de precipitado, los frascos reactivos y el matraz balón.

⇨ Aparatos

Los aparatos de laboratorio, por lo general, poseen diferentes clasificaciones de acuerdo a su uso y funcionamiento. Generalmente se pueden distinguir entre los mecánicos y los electromecánicos, aunque cada vez es más común el uso de aparatos eléctricos de laboratorio.

A continuación, se mencionan algunos aparatos de laboratorio y cuáles son sus funciones.

• Balanza analítica: la balanza analítica es un aparato de medición que sirve para calcular partículas minúsculas de forma exacta y precisa.
• Balanza granataria: este tipo de balanza soporta hasta una décima de gramo y, generalmente, está basada en métodos mecánicos.
• Parrilla eléctrica: Es un aparato para calentar toda clase de sustancias químicas.
• Parrilla eléctrica con agitador magnético: si necesitas calentar sustancias de forma homogénea, lo recomendable es usar esta parrilla eléctrica, cuyo agitador magnético te servirá para lograr una buena mezcla.
• Potenciómetro: permite medir la cantidad de ácido que contiene una sustancia.
• Mufla: este aparato sirve para desecar ciertas sustancias.
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