LABORATORIO DE QUÍMICA Trabajo con materiales de vidrio en el laboratorio

2DO AÑO BACHILLERATO Biológico - Científico

Materiales de Vidrio El material de vidrio es un elemento fundamental en el trabajo en el laboratorio, pudiéndose considerar una parte básica del mismo. Presenta una serie de ventajas centradas en su carácter inerte, transparencia (permite ver el contenido y su evolución), manejabilidad, facilidad de diseño y fabricación de elementos para la preparación de montajes o la realización de operaciones a “medida”. Sin embargo, tienen un gran inconveniente, su fragilidad. La rotura del material de vidrio provoca cortes (es uno de los accidentes más frecuentes en el laboratorio), quemaduras por contacto con el producto derramado, pérdida de tiempo y de dinero (costo de reposición o reparación del material de vidrio y de las sustancias contenidas en el mismo). A pesar del grave inconveniente que presenta su fragilidad, y dadas las múltiples ventajas que tiene, no es previsible la sustitución del vidrio por otros materiales a corto plazo. El uso y manipulación seguros de los aparatos de vidrio que se utilizan en el laboratorio hace necesario tener en cuenta algunas de las características del material con que están construidos y abarca la forma de operar con ellos, la manera como se almacenan (aun cuando están rotos!), como se transportan y como se lavan. Tipos de vidrio Los distintos vidrios con que están construidos los aparatos y material de laboratorio de uso general forman parte de la familia de los vidrios técnicos. Estos a su vez se subdividen en tres clases según las propiedades físicas de los vidrios que lo integran: Borosilicato 3.3, Neutro y Cuarzo. Los vidrios técnicos presentan una elevada resistencia a la corrosión. La superficie pulida a fuego es especialmente resistente al ataque de agua, ácidos y bases en general, siendo sensible al ataque del ácido fluorhídrico, soluciones alcalinas y al ácido fosfórico concentrado caliente. La resistencia al ataque químico permite clasificar a los vidrios técnicos en 5 clases hidrolíticas (resistencia al ataque del agua), 3 clases ácidas (resistencia al ataque de ácidos) y 3 clases básicas (resistencia al ataque de bases). En todos los casos la clase 1 significa mayor resistencia al ataque químico correspondiente. Dentro de los vidrios técnicos, el Borosilicato 3.3 es el vidrio de mayor consumo y con el que se fabrican la mayoría de los aparatos de uso en el laboratorio: balones, Erlenmeyers, refrigerantes, conexiones, etc. Se lo conoce con el nombre de Pirex, que es en realidad la marca de fábrica del vidrio Borosilicato 3.3 de la firma Corning de Estados Unidos. Pertenece a la clase hidrolítica 1, clase ácida 1 y clase básica 2 y la temperatura máxima de uso es 500ºC. Manipulación de material de vidrio Existen algunas medidas básicas a tener en cuenta en el manejo seguro de material de vidrio en el laboratorio. • Antes de utilizar el material de vidrio es conveniente revisarlo cuidadosamente. No debe operarse con material que presente rajaduras. • Bajo ninguna circunstancia haga fuerza sobre el material de vidrio, se va a cortar. Por ejemplo, no fuerce la separación de vasos o recipientes que hayan quedado trabados (engripados) unos dentro de otros.

• Los montajes deben efectuarse con un máximo de rigor. Los elementos de vidrio deben sujetarse con pinzas especiales protegidas. La solidez y estanqueidad de las conexiones también deben comprobarse de manera rutinaria, tanto las vidrio-vidrio, vidrio-metal o vidrio-plástico, como las de vidrio-material flexible. • No guarde piezas de vidrio en los bolsillos de la túnica o de la ropa. • Cuando se trabaja con material de vidrio se deben tener puestos los lentes de seguridad, aun cuando solo se trate de transportar el material. • Si se rompe una pieza de vidrio sobre la mesada no retire los trozos con la mano o sirviéndose de materiales textiles, utilice un cepillo de cerda o de plástico. • No almacene el material de vidrio defectuoso junto con el resto de la basura. Debe disponerse de recipientes rígidos (de cartón, por ejemplo) y no colocar el material de vidrio roto en bolsas. Trabajo con balones y matraces • Durante el trabajo con balones y matraces debe evitarse el calentamiento y enfriamiento local. Para ello no caliente con mechero Bunsen sin utilizar tela ni apoye directamente sobre la mesa de trabajo el material de vidrio caliente. • No apoye los matraces sobre superficies sucias. Si se apoya el matraz descuidadamente sobre granos duros, generalmente se producen las "estrellas", cuyos brazos se extienden, generalmente en forma de rajaduras. • Solo los balones de fondo redondo deben utilizarse para trabajos al vacío o bajo presión. En cualquiera de los dos casos deben tomarse precauciones para evitar la dispersión de los trozos de vidrio en caso de rotura de la pieza. Trabajo con material esmerilado El material esmerilado se utiliza tanto para la fabricación de juntas (tapas de desecadores, jeringas) como de llaves (en buretas). Es un material muy costoso y sus propiedades se ven alteradas por arrancamientos y rajaduras. • Las zonas esmeriladas de una unión esmerilada nunca deben tocarse entre sí. No una ni haga girar un sistema de juntas esmeriladas en seco. Se deben lubricar frecuentemente tanto las juntas como las llaves. • Antes de armar un sistema verifique que las juntas estén secas y libres de cualquier material que pueda trabar la unión o rayar la zona esmerilada. • No apriete las juntas o llaves hasta que no giren más. Estas seguramente terminarán engripadas si se las somete a este tratamiento. Si la junta o la llave se ha engripado no trate de hacerla girar. Consulte al docente encargado. • Desarme el sistema cuando las juntas no se han enfriado del todo. • No lleve uniones esmeriladas armadas a la estufa de secado.

Lavado, transporte y almacenamiento • Desde el punto de vista preventivo, el lavado a mano del material de vidrio actúa como “control” del material fragilizado por el uso, ya que lo más probable es que se rompa durante el lavado. Por esta razón es fundamental realizar el lavado del material de vidrio con las protección adecuada, guantes, de forma de evitar lesiones personales. • No transporte envases (botellas, damajuanas, etc.) o aparatos de vidrio debajo del brazo. Por la cara interior del brazo y sobre todo a la altura de las axilas se encuentran a nivel superficial importantes vasos sanguíneos. En caso de corte es prácticamente imposible detener la hemorragia. • El almacenamiento del material de vidrio debe llevarse a cabo en un lugar protegido de los golpes. • No es recomendable el almacenamiento del material de vidrio unos dentro de otros (por ejemplo, vasos de Bohemia de 150 mL dentro de vasos de Bohemia de 250 mL), ya que pueden quedar trabados. Toma de soluciones Esta operación se realiza con una pipeta y una pera de goma (Figura 2a) o dosificadores automáticos (Figura 2b). En ningún caso se debe pipetear con la boca y en caso de usar una pera de goma para dosificar debe asegurarse de que la pipeta esté totalmente sumergida en la solución, de forma que no ocurra absorción de la solución en la pera de goma.

Trasvase de productos químicos El trasvase es una operación que puede dar lugar a proyecciones, salpicaduras, contactos dérmicos, intoxicaciones y quemaduras con productos químicos, incendios y derrames de o en recipientes, contaminación del recipiente, cortes y pinchazos con superficies y sobreesfuerzos. En las operaciones de trasvase se deben tomar las siguientes medidas, encaminadas fundamentalmente a la prevención de derrames, dispersión de vapores tóxicos e ignición de vapores inflamables: • Trasvasar, en la medida de lo posible, cantidades pequeñas y a velocidades lentas. • Realizar el trasvase en un lugar bien ventilado, principalmente en el caso de productos tóxicos e inflamables. Lo ideal es realizarlo debajo de una campana de extracción. • El trasvase de líquidos inflamables se debe realizar lejos de fuentes de ignición y controlando la generación y acumulación de electricidad estática. • Utilizar los elementos de protección personal recomendados según el peligro del producto, especialmente en el caso de corrosivos y tóxicos. • Se deben utilizar embudos para llenar los recipientes que tengan la boca estrecha. • Recuerde etiquetar el recipiente al cual se está trasvasando el líquido. • No olvidarse de cerrar bien los recipientes, una vez finalizado el trasvase. • Disponer de bandejas para recoger eventuales derrames o goteos. • Disponer de elementos de protección activa por si ocurre un derrame, incendio o la persona entra en contacto con la sustancia.

MEDIDA DE VOLUMENES: PIPETAS Y PROBETAS Para medir volúmenes de líquidos se puede disponer de material de vidrio graduado o aforado. Los principales, entre los graduados son: copas, erlenmeyer, vasos de bohemia, probetas, o mas precisos como las pipetas y buretas. Los cuatro primeros tipos están graduados por Ilenación, es decir que colocamos liquido en ellos hasta el nivel deseado. En cambio, las pipetas y buretas están graduadas por efusión, es decir que dejan salir, al descargarse, el volumen marcado. Se debe examinar siempre el material graduado, antes de utilizarlo, para conocer la apreciación y así poder expresar la medida con las cifras significativas correctas. Las pipetas se usan para medir pequeños volúmenes de líquidos o reactivos en solución. Cuando se usa todo el contenido de una pipeta debe dejarse escurrir libremente y sin soplar para sacar el resto que queda en la parte afinada. Se debe leer la graduación correspondiente al nivel de la base del menisco, que es la base cóncava que aparece en la parte superior del líquido. Para que la lectura resulte correcta, el ojo del observador debe encontrarse a ese nivel para evitar el error de “paralaje”:

Si se emplean pipetas para medir volúmenes de líquidos conviene practicar algunas veces con agua destilada. Para llenar la pipeta se coloca su extremo en el liquido, bien por debajo de la superficie del mismo. Aspirando cuidadosamente con una pera de goma, se Ilena la pipeta hasta que el nivel del liquido Ilegue a estar por encima de la graduación que se desea. En este memento, se coloca el dedo índice de la mano derecha sobre el extreme superior de la pipeta, para mantener el Iíquido en ese nivel.

Moviendo cuidadosamente el dedo índice, se deja que entre aire a la pipeta, hasta que la base del menisco Ilegue a la división deseada. Se toca con la punta de la pipeta la pared interior del vaso o frasco, sin que toque la solución, para escurrirla. Luego se coloca la pipeta sobre el recipiente donde se desea ubicar el liquido, se mueve el índice y se lo deja escurrir. Antes de proceder a una nueva medición con la pipeta se debe enjuagar dos o tres veces con agua destilada, y con la solución a medir, lo que luego es descartado.

Si se utilizan buretas, se coloca en su interior 10 mL de la solución que se va a usar. Se dejan salir varios mL por su extremo inferior, se lleva la bureta a una posición horizontal, haciéndola girar lentamente para que la solución moje completamente las paredes internas. La solución se descarta por la parte superior de la bureta. Se Ilena la bureta con la solución a medir. Se deben eliminar las burbujas de aire que puedan haber quedado en el extremo inferior. es decir cebar la bureta. Se deja salir solución hasta enrasar el menisco en la marca deseada. Si en el extremo inferior de la bureta hubiese una gota de solución antes de comenzar la operación, se la hace caer tocándola con la pared interna de un vaso. Después de utilizarlas deben dejarse escurrir y enjuagar varias veces con agua corriente y por último con agua destilada.