Vidrio
Hay un gran listado de materiales de laboratorio de vidrio, que debes considerar al estudiar todo tu instrumental químico, puesto que están hechos de vidrio por razones específicas.
🔬 ¿Qué son materiales de laboratorio de vidrio? (Listado de materiales de laboratorio de vidrio)
Se refiere a una variedad de equipos utilizados en trabajos científicos y tradicionalmente hechos de vidrio. La cristalería se encuentra en abundancia en los laboratorios y viene en todas las formas y tamaños. Aunque en los últimos años se ha vuelto preferible sustituir los recipientes de vidrio por materiales plásticos más baratos, más duraderos y menos frágiles, algunas sustancias y experimentos o aplicaciones aún requieren el uso de artículos de vidrio.
Las razones para esto son múltiples. En primer lugar, el vidrio es relativamente inerte, lo que significa que no reaccionará con los productos químicos o sustancias colocados dentro y, por lo tanto, alterará o sesgará los resultados. También es transparente, lo que permite un fácil monitoreo y es resistente al calor, lo que permite altas temperaturas. Además, es fácil de moldear y moldear en cualquier forma requerida.
🔎 ¿Para qué sirven los materiales de laboratorio de vidrio? (Listado de materiales de laboratorio de vidrio)
La cristalería de laboratorio puede estar hecha de varios tipos de vidrio según sus funciones, cada uno con diferentes capacidades y utilizados 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 marrón oscuro o ámbar (actínico) puede bloquear la radiación ultravioleta e infrarroja.
El vidrio de pared gruesa puede soportar aplicaciones presurizadas. Vidrio fritoes un vidrio finamente poroso a través del cual puede pasar gas o líquido. La cristalería revestida está especialmente tratada para reducir la posibilidad de rotura o falla. La cristalería silanizada (siliconada) está especialmente tratada para evitar que las muestras orgánicas se adhieran al vidrio.
🔬 Tipos de artículos de vidrio para laboratorio (Listado de materiales de laboratorio de vidrio)
Los ejemplos de envases de cristalería:
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, típicamente cónicos o esféricos, utilizados 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 generalmente utilizadas para almacenar reactivos o muestras. Las botellas pequeñas se llaman viales.
Los frascos son recipientes cilíndricos con aberturas anchas que pueden sellarse. Los frascos de campana se usan para contener aspiradoras.
Los químicos usan 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 construcción de vidrio se utilizan para secar materiales o mantener el material seco.
Los platos de evaporación de vidrio, como los anteojos de reloj, se usan 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 finas que se utilizan para sujetar elementos bajo un microscopio.
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Ejemplos de cristalería utilizada para mediciones incluyen:
Los cilindros graduados son recipientes cilíndricos utilizados para mediciones volumétricas.
Matraces aforados son para la medición de un volumen específico de fluido.
Las buretas se utilizan para dispersar cantidades precisas de reactivos líquidos.
Las pipetas de vidrio se utilizan para transferir cantidades precisas de fluidos.
Otros ejemplos incluyen:
Las varillas de agitación se utilizan para mezclar productos químicos.
Los condensadores se usan para enfriar líquidos o vapores calientes.
Las réplicas de vidrio se utilizan para la destilación.
Las pistolas de secado se utilizan para liberar muestras de trazas de agua u otras impurezas.
🔎 Importancia de los materiales de laboratorio de vidrio (Listado de materiales de laboratorio de vidrio)
Los materiales de vidrio son importantes para almacenar muestras con un alto grado de relevancia, también está el factor de la resistencia, que es un elemento del que no dispone una herramienta de plástico. Se utilizan abrazaderas para los materiales.
Un extremo de la abrazadera se une a un soporte de anillo (o soporte de retorta). Existen otras abrazaderas para fines especiales, como el estilo de cadena para piezas grandes o abrazaderas de baño de agua para termómetros.
🔬 Clasificación los materiales de laboratorio de vidrio (Listado de materiales de laboratorio de vidrio)
Cristales de uso cualitativo
1. Vasos de cristal de precipitados
El vaso de precipitados son una de las herramientas de vidrio más comúnmente utilizadas en el laboratorio. Es un contenedor sencillo que se utiliza para contener sólidos y líquidos con tamaños que varían desde muy pequeños hasta muy grandes. Más de vasos precipitados aquí
Matraces
Los matraces están diseñados para que el contenido pueda oscilar sin derramar ni una gota. También se ajustan fácilmente con tapones y, a menudo, tienen el tamaño del tapón escrito directamente en el matraz.
Matraz Erlenmeyer
El más común de todos los matraces en el laboratorio, el matraz Erlenmeyer tiene un fondo plano con graduaciones aproximadas. Está diseñado para permitir que se caliente directamente y se utiliza en procedimientos simples de reflujo (ebullición) y condensación. Lee también Matraz Erlenmeyer aquí
Frasco de Florencia
El matraz Florence es un híbrido entre el fondo redondo y el matraz Erlenmeyer y varía desde unos pocos cientos de mililitros hasta unos pocos litros de tamaño.
Tubos de ensayo
Los tubos de ensayo son recipientes con la característica de cilíndricos, relativamente chicos que se utilizan para almacenar, calentar y mezclar productos químicos. Si bien el tubo de ensayo viene en tamaños específicos, generalmente se usa en procedimientos de observación cualitativos. Más sobre tubo de ensayo
Reloj de vidrio
Se usa cuando se necesita una gran superficie calculada para un pequeño volumen de líquido. Esto es común para cristalizar y evaporar, así como para otros procedimientos cualitativos. Las gafas de reloj también se pueden usar como cubiertas para vasos de precipitados, pero no como frascos. Lee más sobre el reloj de vidrio
2. Cristalería para medir
Cilindro graduado
El cilindro graduado se usa para medir un volumen semi-preciso de líquido.
Cristalería volumétrica
Se usa para hacer soluciones estandarizadas (alta precisión), donde la precisión es conocida por cuatro figuras significativas.
Matraces
Los matraces volumétricos son un pilar en la preparación de cualquier solución estandarizada. Como los volúmenes no son necesariamente aditivos, el matraz volumétrico se usa para hacer soluciones de volúmenes precisos. La marca que está grabada en el cuello de la cristalería significa el volumen con alta precisión a la temperatura especificada.
Pipetas
Las pipetas son utilizadas por su alta precisión, como los matraces volumétricos, pero se usan para dispensar líquidos, típicamente en la preparación de soluciones en un matraz volumétrico. La pipeta también tiene una marca grabada que indica un volumen preciso, y la solución se introduce en la pipeta usando un bulbo de pipeta, nunca por boca.
Micropipetas
Las micropipetas son una clase especializada de pipetas volumétricas utilizadas para volúmenes muy pequeños de 1 µl a 1,000 µL. La micropipeta utiliza puntas desechables de plástico, pero se pueden reutilizar en situaciones apropiadas. La mayoría de las micropipetas tienen un rango ajustable de volúmenes que utilizan acciones separadas de extracción y dispensación en el cuerpo de la pipeta. El mecanismo para ajustar, determinar los límites de volumen y expulsar las puntas desechables varía según el fabricante.
Buretas
La bureta es una pieza analítica de vidrio utilizada para dispensar volúmenes variables (pero precisos) de líquidos. Comúnmente encontrado en química analítica, la bureta se usa en una variedad de experimentos de titulación.
3. Cristalería procesal
Matraz de fondo redondo (ebullición)
Los matraces de fondo redondo, o matraces hirviendo, se encuentran típicamente en experimentos de síntesis, ya que la forma redonda permite un calentamiento y agitación uniformes.
Embudo de separación
Sin importar que es mucho más común en un laboratorio de química orgánica, el embudo de separación se usa para separar líquidos de diferentes densidades y solubilidades. La parte inferior del embudo separador es muy estrecha y conduce a una llave de paso, lo que permite separaciones precisas de líquidos, mientras que la parte superior es muy ancha para agitar y mezclar fácilmente.
Embudos (utilizados para filtrar y transferir)
Los embudos de laboratorio son instrumentos necesarios para diversas actividades. Son piezas cónicas que no solo permiten el trasvaso de líquidos o productos químicos, sino que, además, tienen otras funciones como la filtración de mezclas.
🔎 Tipos de materiales de laboratorio de vidrio (Listado de materiales de laboratorio de vidrio)
Gafas de borosilicato
Este es uno de los tipos de vidrio más comunes que se encuentran en los laboratorios y se utiliza en vasos de precipitados, viales, tubos de ensayo, matraces, etc. Este material tiene una baja expansión que lo hace adecuado para una amplia variedad de aplicaciones de laboratorio. Tiene una alta resistencia a los ataques químicos y un coeficiente de expansión muy bajo. Sin embargo, hay algunas sustancias que este material de vidrio no es inerte. Estos son:
- Ácido fluorhídrico
- Solución cáustica fuerte
- Ácido fosfórico
El ácido fluorhídrico tiene el mayor efecto incluso cuando está presente en pequeñas concentraciones. Las temperaturas elevadas pueden causar que el ácido fosfórico y las soluciones cáusticas afecten su experimento.
Hay varias ventajas de usar este material de vidrio:
- Puede soportar altas temperaturas fácilmente
- Inerte a casi todos los químicos
- Puede soportar alta agitación y estrés térmico.
- Coeficiente de expansión extremadamente bajo
Resistente a la corrosión
La cristalería para laboratorios es asequible y fácilmente disponible. Puede usar este material en casi todas las aplicaciones de laboratorio con el cuidado adecuado.
Cristal de cuarzo
El vidrio de sílice es otro nombre para el material de laboratorio hecho de este material. Estos se encuentran entre los equipos más intransigentes encontrados en un laboratorio. Se crean a altas temperaturas de 2.000 ° C mediante la fusión de arena. Esto normalmente es transparente con propiedades térmicas y ópticas superiores.
Si está realizando experimentos con grandes diferencias de temperatura, este es el vidrio ideal para usted. Tiene un bajo coeficiente de expansión térmica que lo hace muy adecuado para ser utilizado en cualquier temperatura. Hay una amplia gama de artículos de laboratorio disponibles en este material, que incluyen juntas, tubos, matraces, vasos de precipitados, cubetas y crisoles.
Hay varias áreas donde puede usar fácilmente este vidrio. Esto se puede usar para mediciones volumétricas para obtener resultados adecuados. También se puede utilizar para almacenar y almacenar muestras o productos químicos. Otra área de funcionalidad es mezclar productos químicos para experimentos y preparar soluciones. También puede usar esto en varios otros procesos de laboratorio, como espectrofotometría, destilación, reacciones químicas contenidas y cromatografía.
Este material tiene propiedades térmicas sin igual que son muy superiores a otros materiales de vidrio. Se puede calentar hasta 15000C y luego sumergirlo en agua fría sin grietas. Esto hace que sea seguro ser utilizado para experimentos que involucren cambios masivos de temperatura. También se puede usar para calentar materiales como la gasolina.
El vidrio de sílice es químicamente puro y no reacciona con el reactivo que contiene. Esto le brinda resultados claros y concisos de su experimento. Este vidrio también tiene la asombrosa virtud de pasar una amplia serie de longitudes de onda de luz. Esto lo hace adecuado para experimentos con radiación infrarroja y UV.
Estas son algunas de las razones por las que debe incluir este vidrio en su lista de equipos de laboratorio:
- Alta resistencia al choque térmico.
- Superior al borosilicato
- Material extremadamente puro
- Quimicamente inerte
- Transmisión óptica espléndida
Sin embargo, el equipo de laboratorio hecho de este material es significativamente más caro que otros. Los plásticos y otros materiales de menor costo han reemplazado esto en los últimos años.
Vidrio actínico
Hay algunos equipos de vidrio que están teñidos de marrón oscuro o ámbar. Estos se pueden crear a partir de cualquier material y llevan el nombre del color. Esto se hace para proteger los compuestos químicos sensibles a la luz de ser alterados por la radiación infrarroja, la luz visible y la radiación ultravioleta.
El vidrio ámbar es ideal para aplicaciones sensibles a la luz. En general, el vidrio tintado se usa solo en botellas para almacenar productos químicos en forma de solución o polvo. Esta era la rabia en los viejos tiempos cuando los boticarios eran comunes. El verde esmeralda era un color popular para fines ornamentales.
Estos son algunos de los beneficios de usar vidrio actínico:
- Sensible a la luz
- Inerte a los productos químicos
- Almacenar compuestos de forma segura
- Experimentos sensibles a la radiación UV.
Es importante que siempre verifique el tipo de revestimiento utilizado dentro de la tapa de una botella de vidrio ámbar. Es posible que no sea inerte si el revestimiento contiene plástico.
Vaso de cal sodada
Este vidrio es extremadamente frágil y tiene un bajo punto de fusión. Es casi imposible de reparar y no tiene una alta resistencia al choque térmico. Quizás se pregunte sobre la funcionalidad de este vidrio ordinario en laboratorios. La respuesta radica en su asequibilidad. Es de menor costo y se puede hacer fácilmente. Por lo tanto, se utiliza para equipos de laboratorio que se requieren en abundancia, como pipetas, cilindros de medición, tubos de ensayo desechables y matraces volumétricos. Estas son algunas propiedades de este vidrio que lo hacen útil en laboratorios:
- Químicamente estable
- Muy inerte
- Extremadamente viable
- Asequible
La verdadera utilidad de este vidrio radica en su asequibilidad. Es ampliamente utilizado para cristalería volumétrica que no requiere calentamiento.
🔬 Materiales de laboratorio de vidrio que resisten el calor
Materiales de laboratorio con vidrio pyrex
El vidrio Pyrex es un vidrio de borosilicato producido por primera vez por la compañía The Corning Glass Works. Se fabrica calentando materias primas como arena de sílice y óxido bórico a temperaturas extremadamente altas durante largos períodos de tiempo. El material fundido se procesa en diferentes tipos de cristalería. Formulado por primera vez a principios del siglo XX, Pyrex se ha convertido en un material importante para una variedad de aplicaciones que requieren resistencia térmica y química.
Cuando Pyrex se estaba desarrollando, los científicos intentaban crear una composición de vidrio que tuviera una alta resistencia térmica. En algún momento se descubrió que las composiciones de vidrio con boro podían calentarse a altas temperaturas sin romperse. El boro, que es el quinto elemento en el gráfico periódico, tiene la capacidad única de crear una variedad de enlaces químicos. Cuando se une con oxígeno, puede crear una estructura tridimensional que es fuerte. En una composición de vidrio, esta resistencia adicional le otorga resistencia térmica y química que lo hace útil para aplicaciones de cocción, termómetros y equipos de laboratorio. Pyrex también tiene un bajo contenido de álcali que le da una alta resistencia a la corrosión.
Fabricación del vidrio
Dos soluciones fueron posibles: mejorar la conductividad térmica o reducir la expansión térmica. La formulación que idearon Sullivan y Taylor fue un vidrio de borosilicato, un vidrio de soda-cal con bórax reemplazando la cal, con una pequeña cantidad de alúmina añadida. Esto dio la baja expansión térmica necesaria y también tenía buena resistencia al ácido, que se utiliza para los tarros de batería necesarios para los sistemas de telégrafo ferroviario y otras aplicaciones. El vidrio se comercializó como «Nonex» (para vidrio sin expansión).
Los principales formadores utilizados para hacer Pyrex incluyen arena de sílice y ácido bórico. La arena de sílice también se conoce como dióxido de silicio. Es un material cristalino y probablemente fue el componente principal del primer vidrio utilizado por los humanos. En una composición de vidrio Pyrex típica, el dióxido de silicio constituye aproximadamente 60-80% en peso.
Pyrex tiene una gotita en la estructura de fase matricial. El material de borato crea las gotitas dentro de esa estructura. El formador de borato puede provenir de un material como el tetraborato de sodio. Antes de la fabricación, este compuesto se reduce químicamente con ácido sulfúrico para crear ácido bórico. Cuando el ácido bórico se mezcla con dióxido de silicio y se calienta, se oxida en óxido bórico. El óxido bórico es responsable de la estructura molecular única de Pyrex. El óxido bórico constituye del 5% al 20% del vidrio Pyrex.
🔎 Materiales de laboratorio refractarios
Beaker o Vaso de Precipitados:
Es un recipiente cilíndrico normalmente de vidrio que se usa para calentar sustancias, calentar o transvasar líquidos.
Matraz Erlenmeyer:
Se utiliza para la destilación o para provocar la reacción de sustancias que necesitan un largo aumento de temperatura.
Tubo de Ensayo:
Es un tubo con un extremo abierto que puede contener pequeñas cantidades de sólidos o líquidos y en los que se pueden realizar pequeñas reacciones e incluso calentar. Normalmente se disponen en la Gradilla que es una especie de soporte.
Balón de destilación:
Tiene una forma de esfera y algunos pueden presentar un desprendimiento lateral, lo cual permite la salida de los vapores durante una destilación con dirección al tubo condensador.
⭕Cuidado de los materiales de laboratorio de vidrio
Los materiales de laboratorio de vidrio son esenciales para la investigación científica y el trabajo de laboratorio. Son duraderos y resistentes, pero también pueden ser frágiles y peligrosos si no se manipulan correctamente.
Mantenimiento
El mantenimiento adecuado de los materiales de laboratorio de vidrio es fundamental para su longevidad y seguridad. Los siguientes consejos ayudarán a mantener sus materiales de laboratorio de vidrio en buenas condiciones:
- Lave los materiales de laboratorio de vidrio inmediatamente después de su uso. Esto ayudará a evitar que los residuos se adhieran al vidrio y lo dañen. Utilice agua tibia y jabón o un detergente suave para limpiar los materiales de vidrio.
- Enjuague los materiales de laboratorio de vidrio con agua destilada. Esto ayudará a eliminar cualquier residuo de jabón o detergente que pueda dañar el vidrio.
- Seca los materiales de laboratorio de vidrio con una toalla de papel limpia. No use una toalla de papel sucia, ya que podría contaminar el vidrio.
- Almacene los materiales de laboratorio de vidrio en un lugar seco y seguro. Evite almacenarlos en lugares donde puedan estar expuestos a golpes o caídas.
Precauciones de seguridad
Los materiales de laboratorio de vidrio pueden ser peligrosos si no se manipulan correctamente. Al trabajar con materiales de laboratorio de vidrio, siga estas precauciones de seguridad:
- Use guantes de laboratorio para proteger sus manos de cortes o quemaduras.
- Use gafas de seguridad para proteger sus ojos de salpicaduras.
- Mantenga los materiales de laboratorio de vidrio fuera del alcance de los niños.
- No use materiales de laboratorio de vidrio que estén agrietados o rotos.
Reparación y eliminación
Si un material de laboratorio de vidrio se rompe, no lo intente reparar usted mismo. Los materiales de laboratorio de vidrio rotos pueden ser peligrosos y deben ser eliminados de manera segura. Consulte con su supervisor o con el personal de seguridad de su laboratorio sobre cómo eliminar los materiales de laboratorio de vidrio rotos.
Consejos adicionales
Aquí hay algunos consejos adicionales para el cuidado de los materiales de laboratorio de vidrio:
- No use materiales de laboratorio de vidrio para calentar o enfriar líquidos rápidamente. El cambio de temperatura puede causar que el vidrio se agriete o se rompa.
- No use materiales de laboratorio de vidrio para contener líquidos a presión. La presión puede causar que el vidrio se rompa.
- No use materiales de laboratorio de vidrio con productos químicos corrosivos. Los productos químicos corrosivos pueden dañar el vidrio.
Referencias:
https://www.tecnylab.es/es/15-material-de-vidrio
http://erik2693.blogspot.com/2009/03/materiales-de-vidrio-del-laboratorio.html
Puedes mirar este video práctico para tener más ideas sobre materiales de laboratorios: