La cristalería de laboratorio se refiere a una variedad de equipos utilizados en el trabajo científico y tradicionalmente hechos de vidrio . El vidrio puede ser soplado, doblado, corte, moldeado, y se forma en muchos tamaños y formas, y es por lo tanto común en la química , la biología , y analíticos laboratorios . Muchos laboratorios tienen programas de capacitación para demostrar cómo se usa el material de vidrio y para alertar a los usuarios principiantes sobre los peligros de seguridad relacionados con el uso de material de vidrio.
Historia
La historia de la cristalería se remonta a los fenicios que fusionaron obsidiana en fogatas para hacer la primera cristalería. La cristalería evolucionó a medida que otras civilizaciones antiguas, incluidos los sirios, los egipcios y los romanos, refinaron el arte de la fabricación de vidrio. El arte de la fabricación de vidrio en la Venecia del siglo XVI se refinó hasta el punto de que se pudieron hacer formas intrincadas. Algún tiempo antes del cambio de siglo XIX, la fabricación de vidrio de laboratorio a partir de cal sodada comenzó en Alemania. La mayor parte del material de vidrio de laboratorio se fabricó en Alemania hasta el comienzo de la Primera Guerra Mundial . Antes de la Primera Guerra Mundial, los productores de vidrio de los Estados Unidos tenían dificultades para competir con los fabricantes alemanes de material de vidrio de laboratorio porque el material de vidrio de laboratorio se clasificaba como material educativo y no estaba sujeto a un impuesto de importación. Durante la Primera Guerra Mundial, se cortó el suministro de material de vidrio de laboratorio a los Estados Unidos. [1]
En 1915, Corning Glassworks desarrolló el vidrio de borosilicato , que fue una bendición para el esfuerzo de guerra en los Estados Unidos. Aunque después de la guerra, muchos laboratorios volvieron a las importaciones, floreció la investigación sobre mejores cristalería. La cristalería se volvió más inmune al choque térmico mientras mantenía la inercia química . Otras tecnologías importantes que impactaron el desarrollo de material de vidrio de laboratorio incluyeron el desarrollo de politetrafluoroetileno , y una caída en el precio hasta el punto en que el material de vidrio de laboratorio es, en algunos casos, más económico de desechar que de reutilizar. [2]
Selección de material de vidrio de laboratorio
El material de vidrio de laboratorio suele ser seleccionado por una persona a cargo de un análisis de laboratorio en particular para satisfacer las necesidades de una tarea determinada. La tarea puede requerir una pieza de vidrio hecha con un tipo específico de vidrio. La tarea se puede realizar fácilmente utilizando material de vidrio de bajo costo producido en serie , o puede requerir una pieza especializada creada por un soplador de vidrio . La tarea puede requerir controlar el flujo de fluido . La tarea puede tener requisitos distintivos de garantía de calidad.
Tipo de vidrio
El material de vidrio de laboratorio puede estar hecho de varios tipos de vidrio , cada uno con diferentes capacidades y utilizado para diferentes propósitos. El vidrio de borosilicato es transparente y puede soportar el estrés térmico . El vidrio de cuarzo puede soportar temperaturas muy altas y es transparente en ciertas partes del espectro electromagnético . El vidrio de color marrón oscuro o ámbar (actínico) puede bloquear la radiación ultravioleta e infrarroja . El vidrio de paredes gruesas puede soportar aplicaciones presurizadas. El vidrio sinterizado es un vidrio finamente poroso a través del cual pueden pasar gases o líquidos. Los artículos de vidrio revestidos se tratan especialmente para reducir la posibilidad de roturas o fallas. La cristalería silanizada (siliconizada) tiene un tratamiento especial para evitar que las muestras orgánicas se peguen al vidrio. [3]
Soplado de vidrio científico
El soplado de vidrio científico, que se practica en algunos laboratorios más grandes, es un campo especializado del soplado de vidrio. El soplado de vidrio científico implica controlar con precisión la forma y dimensión del vidrio, reparar artículos de vidrio costosos o difíciles de reemplazar y fusionar varias partes de vidrio. Muchas piezas están disponibles fusionadas a un tramo de tubo de vidrio para crear piezas de vidrio de laboratorio altamente especializadas.
Controlar el flujo de fluido
Cuando se usa cristalería, a menudo es necesario controlar el flujo de líquido. Por lo general, se detiene con un tapón . El líquido puede transportarse entre piezas de vidrio conectadas. Los tipos de componentes de interconexión incluyen tubos de vidrio , conectores en T, conectores en Y y adaptadores de vidrio. Para una conexión a prueba de fugas se utiliza una junta de vidrio esmerilado (posiblemente reforzada con un método de sujeción como los clips Keck ). Otra forma de conectar la cristalería es con una púa de manguera y un tubo flexible . El flujo de fluido se puede cambiar de forma selectiva mediante una válvula , de las cuales una llave de paso es un tipo común que se fusiona con el material de vidrio. Se pueden usar válvulas hechas completamente de vidrio para restringir los flujos de fluido . El fluido, o cualquier material que fluya, puede dirigirse a una abertura estrecha mediante un embudo .
Seguro de calidad
Metrología
El material de vidrio de laboratorio se puede utilizar para mediciones volumétricas de alta precisión. Con mediciones de alta precisión, como las que se realizan en un laboratorio de pruebas, el grado metrológico del material de vidrio se vuelve importante. Entonces, el grado metrológico se puede determinar tanto por el intervalo de confianza alrededor del valor nominal de las marcas de medición como por la trazabilidad de la calibración a un estándar NIST. Periódicamente puede ser necesario comprobar la calibración del material de vidrio de laboratorio. [4]
Sílice disuelta
El material de vidrio de laboratorio está compuesto de sílice. La sílice se considera insoluble en la mayoría de las sustancias, con algunas excepciones, como el ácido fluorhídrico . Aunque insoluble, una pequeña cantidad de sílice se disolverá, lo que puede afectar a las mediciones de alta precisión y bajo umbral de sílice en agua. [5]
Limpieza
La limpieza del material de vidrio de laboratorio a veces es necesaria y se puede realizar utilizando varios métodos. La cristalería se puede remojar en una solución de detergente para eliminar la grasa y aflojar la mayoría de las contaminaciones. Estas contaminaciones luego se frotan con un cepillo o estropajo para eliminar las partículas que no se pueden enjuagar. La cristalería resistente puede resistir la sonicación como alternativa al restregado. Para ciertos experimentos sensibles, la cristalería se puede remojar en solventes, como agua regia o ácidos suaves, para disolver pequeñas cantidades de contaminaciones específicas que se sabe que interfieren con un experimento. Una vez finalizada la limpieza, es una práctica común enjuagar tres veces la cristalería antes de colgarla boca abajo en las rejillas de secado. [6]
Ejemplos de
Hay muchos tipos diferentes de artículos de vidrio de laboratorio:
Ejemplos de recipientes de cristalería incluyen:
- Los vasos de precipitados son recipientes simples de forma cilíndrica que se utilizan para contener reactivos o muestras .
- Los matraces son recipientes de vidrio de cuello estrecho, normalmente cónicos o esféricos, que se utilizan en un laboratorio para contener reactivos o muestras. Ejemplos de matraces incluyen el matraz Erlenmeyer , el matraz Florence y el matraz Schlenk .
- Las botellas son recipientes con aberturas estrechas que generalmente se utilizan para almacenar reactivos o muestras. Las botellas pequeñas se llaman viales .
- Los frascos son recipientes cilíndricos con amplias aberturas que pueden sellarse. Los frascos de campana se utilizan para contener vacíos.
- Los químicos utilizan tubos de ensayo para contener, mezclar o calentar pequeñas cantidades de productos químicos sólidos o líquidos, especialmente para experimentos y ensayos cualitativos.
- Los desecadores de vidrio se utilizan para secar materiales o mantenerlos secos.
- Los platos de evaporación de vidrio , como los vidrios de reloj , se utilizan principalmente como una superficie de evaporación (aunque pueden usarse para cubrir un vaso de precipitados).
- Las placas de Petri de vidrio se utilizan para cultivar células vivas.
- Los portaobjetos de microscopio son tiras delgadas que se utilizan para sujetar objetos bajo un microscopio.
Los ejemplos de cristalería que se utilizan para las mediciones incluyen:
- Los cilindros graduados son recipientes cilíndricos que se utilizan para mediciones volumétricas.
- Los matraces aforados sirven para medir un volumen específico de líquido.
- Las buretas se utilizan para dispersar cantidades precisas de reactivos líquidos.
- Las pipetas de vidrio se utilizan para transferir cantidades precisas de fluidos.
- Los ebulliómetros de vidrio se utilizan para medir con precisión el punto de ebullición de los líquidos.
Otros ejemplos de cristalería incluyen:
- Las varillas de agitación se utilizan para mezclar productos químicos.
- Los condensadores se utilizan para enfriar líquidos o vapores calientes.
- Las retortas de vidrio se utilizan para la destilación.
- Las pistolas de secado se utilizan para liberar muestras de trazas de agua u otras impurezas.
Referencias
- ^ Jensen, William (2006). "El origen del pyrex". Revista de educación química . 83 (5): 692. Código Bibliográfico : 2006JChEd..83..692J . doi : 10.1021 / ed083p692 .
- ^ Donnelly, Alan (marzo de 1970). "Historia de la cristalería de laboratorio". Medicina de laboratorio .
- ^ Bhargava, Hemendra (1977). "Mejora de la recuperación de morfina de tejidos biológicos utilizando cristalería siliconizada". Revista de Ciencias Farmacéuticas . 66 (7): 1044–1045. doi : 10.1002 / jps.2600660738 . PMID 886442 .
- ^ Castanheira, I. (2006). "Aseguramiento de la calidad de la cristalería volumétrica para la determinación de vitaminas en los alimentos". Control de alimentos . 17 (9): 719–726. doi : 10.1016 / j.foodcont.2005.04.010 .
- ^ Zhang, Jia-Zhong (1999). "Material de vidrio de laboratorio como contaminante en análisis de silicatos de muestras de agua natural". Investigación del agua . 33 (12): 2879–2883. doi : 10.1016 / s0043-1354 (98) 00508-9 .
- ^ Campos, MLAM (2007). "Carbono orgánico disuelto en agua de lluvia: descontaminación y conservación de muestras de cristalería y carbón orgánico volátil". Ambiente atmosférico . 41 (39): 8924–8931. Código Bibliográfico : 2007AtmEn..41.8924C . doi : 10.1016 / j.atmosenv.2007.08.017 .
enlaces externos
- La ciencia del Smithsonian Under Glass
- Cristalería de laboratorio de química en About.com
- Proyecto Gutenberg - Sobre las artes de laboratorio de Richard Threlfall (1898)
- Proyecto Gutenberg - Manual de laboratorio de soplado de vidrio por Francis C. Frary (1914)
- Proyecto Gutenberg - Manual de soplado de vidrio de laboratorio por Bernard D. Bolas (1921)