Material volumétrico de laboratorio - Ciencias Experimentales

El material volumétrico se emplea para la medición de volúmenes de líquidos. Esta técnica se efectúa por medio de probetas, pipetas, matraces aforados y buretas, normalmente de vidrio y a veces de plástico (muy raramente lo son).

Fundamento teórico

La graduación o señalización que nos permite hacer la lectura de los volúmenes esta afectada con tintas de calidades variables que hacen más o menos indeleble su estabilidad frente a la acción de diferentes líquidos. Esta señalización suele estar en forma de anillos complementada con una franja azul que recorre la longitud del material. Cuando existe esta franja la lectura se efectúa sirviéndonos de la observación de las puntas enfrentadas que se ven a la altura del nivel del líquido. Cuando no existe la franja, nos servimos del mecanismo que forma el líquido.

La rotulación que se observa en los diversos elementos volumétricos es fundamental para conocer como miden y cuál es la calidad de los mismos.

Lo primero que vemos cuando cogemos o deberíamos ver en un material de este tipo, son los diferentes símbolos, letras y numeraciones que aparecen en ello. Normalmente, la temperatura de graduación está señalizada y suelen ser 20 ºC. Para diferenciar la calidad del material volumétrica, se graba con las letras A/AS o B, ambas referidas a las normas DIN e ISO de tolerancia, exactitud y reproducibilidad.

Cuando aparece la letra A/AS, el material será de vidrio exclusivamente. Se reconoce porque las marcas de aforo son anuales. La diferencia principal del material del tipo A y del tipo AS, es el tiempo de espera después del vaciado del instrumento; en el tipo A es de 15 segundos, mientras que en el AS, es de 5 segundos.

Cuando aparece la letra B, la exactitud y la reproducibilidad en este caso se encuentran dentro del doble de los límites de error de la clase A fijados por las normas DIN e ISO. Cuando aparece la letra B, el material es de plástico.

La tolerancia o el límite máximo de error es otra de las especificaciones que se observan en estos materiales es un número que va precedido del signo ±. Indica la variación de volumen esperada en las mejores condiciones de uso para el volumen especificado.

Para ajustar el material volumétrico en vidrio existen dos formas: por contenido In o por vertido Ex, la primera indica que la cantidad del liquido contenida en el material volumétrico corresponde exactamente al volumen indicado. Cuando vaciamos queda algo de líquido adherido a las paredes, por lo que se vierte todo. A este tipo de aparatos pertenecen las probetas y matraces aforados.

Cuando observamos la expresión Ex, la cantidad vertida se corresponde exactamente al volumen indicado, en este caso se tuvo en cuenta la cantidad de líquido que permanece humectando las paredes cuando se efectúa el ajuste del material. A este tipo de aparatos volumétricos pertenecen por ejemplo las pipetas y las buretas.

Tipo de material volumétrico

Hay muchos, pero nosotros nos centraremos en los que consideramos más importantes por su dificultad de uso. También me gustaría añadir que los instrumentos que voy a contar continuación pueden fabricarse además de en vidrio en plásticos, por ejemplo en polipropileno (PP).

Pipetas

Pipeta graduada: con uno o dos aforos, tienen graduación a lo largo de toda su longitud, pude tener la ultima graduación en la punta y la podemos llamar terminal o de un solo aforo. Si tiene dos aforos podemos llamarla subterminal.

Habitualmente la graduación de las pipetas suele tener el cero en la parte superior y el volumen nominal en el extremo de la punta o aforo inferior, sin embargo también existen con la graduación a la inversa o sea con el volumen nominal en la parte superior y con doble aforo. La ventaja de estas pipetas escriba en la mayor exactitud cuando se vierten volúmenes discretos, debido a que se realiza un solo ajuste del menisco, mientras que en las pipetas de doble aforo se realizan dos ajustes del menisco.

Pipeta aforada: con un ensanchamiento o ampolla en su parte media, donde se encuentran las especificaciones de volumen, temperatura de calibración, etc. del mismo modo que las anteriores pueden ser terminales o subterminales, o sea de doble aforo o aforo simple.

Manejo

Es conveniente enjugar las pipetas con la misma disolución que se vaya a emplear, antes de su uso.
No hundir excesivamente la punta en el líquido a absorber.
Hacer ascender el liquido lentamente, permitiendo que el liquido suba por encima de la línea de aforo, sin formar burbujas.
Secar la punta de la pipeta con papel, a veces no se puede.
Colocar la punta de la pipeta en la pared del recipiente de destino de manera que este permanezca algo inclinado, soltar el líquido bajo la acción exclusiva de la gravedad, para que escurra lentamente (desde 5 seg. a 25 seg., según sus especificaciones). La porción de liquido que quede en la punta no debe ser soplada ni escurrida.

Buretas

Las características de las buretas suelen ser semejantes a las de las pipetas subterminales. Los tiempos de espera para un vaciado completo del volumen nominal son de 30 segundos. Suelen permanecer al tipo A.

Manejo

Comprobar que la lleve funciona correctamente; cerrada no debe gotear y controlar que el flujo del líquido que se vierta por acción de la llave es el adecuado.
Lavar con agua vaciando la en un vaso colocado bajo ella.
Arrastrar el agua que humecta las paredes de la bureta con la misma disolución que se vaya a emplear vaciando en el mismo vaso anterior.
Llenar la bureta por encima de la línea de aforo evitando la formación de burbujas.
Abrir la llave con los dedos pulgar e índice de la mano izquierda (los diestros, a la inversa los zurdos), vertiendo el exceso de liquido en un vaso colocado en la punta de la pipeta.
Expulsar las burbujas que ocasionalmente se forman en torno a la llave, haciendo salir más líquido y volviendo a enrasar. De esta forma, ya tenemos nuestra bureta para trabajar.
Durante las valoraciones es necesario esperar unos segundos antes de hacer lecturas del volumen vertido.

Después de haberla utilizado debe lavarse varias veces con agua, se almacenara llena de agua en caso de utilización en las próximas horas. En caso contrario se colocara invertida en el soporte.

No es conveniente efectuar el lavado en el fregadero por la posibilidad de rotura dada la dimensión de una bureta, es preferible lavarla en el soporte colocando un vaso para recoger los residuos.

Matraces aforados

Suelen estar ajustados por contenido, perteneciendo habitualmente a las clases A o B, las tolerancias varían en función del diámetro del cuello, cuanto más estrechos menos tolerancia y por lo tanto menos error para el mismo volumen nominal.

Manejo

Se recomienda no hacer disoluciones en su interior.
Una vez aproximado el volumen del líquido en la línea de aforo, es conveniente completar el volumen adicionando gotas por medio de un cuenta gotas haciendo caer las gotas por la pared y esperar a que escurran totalmente.
Una vez aforado se tapa y se agita volteándolo varias veces, sin dejar de sujetar el tapón. Insisto, que es volteando, no agitando como si fuese una coctelera con nuestra bebida favorita. algunas disoluciones pueden llegar a explotar por aplicarles mucha agitación.

Probetas

Pertenecen a las clases A o B y están ajustadas por contenido volumétrico. Son menos exactas que las buretas.

Limpieza y mantenimiento del material de vidrio

Para saber si el material está perfectamente limpio es necesario observar que el liquido que vierte escurre de manera continua por su interior y no deja gotas aisladas. En caso contrario se deberán emplear los agentes adecuados; como detergentes específicos, potasa alcohólica, disolución limpiadora de persulfato de amonio en acido sulfúrico concentrado en la proporción de 18 g por litro de sulfúrico, etc. siempre siguiendo las instrucciones del fabricante.

En cualquier caso es necesario lavar con agua corriente y finalmente con agua destilada antes de su uso y después del mismo.

El material volumétrico no debe someterse a temperaturas altas o bajas, pues se producen deformaciones permanentes que modifican el volumen nominal.
No usar disoluciones que puedan reaccionar con el material con el que están construidos.
Secar el exterior de las pipetas.
Usar correctamente los pipeteadores. Nunca poner los pipeteadores en las pipetas sujetadas con ambas manos en los extremos, se puede romper por el medio y clavárnoslo o clavárselo a un compañero. Se hace con ambas manos en el extremo superior, donde se coloca los pipeteadores.
En caso de usar líquidos viscosos tener en cuenta que se aumentan los tiempos de espera de vertido.

Gracias a mi amigo y compañero Raúl Pérez Prieto por haber compartido y colaborado en este artículo.

Espero que te haya gustado el artículo y, sobre todo, que te sirva de ayuda. ¿Tienes alguna duda o sugerencia? Puedes dejar tu opinión en los comentarios. ¡Gracias por llegar hasta aquí!

Fundamento teórico