La calefacción en el laboratorio
Diversas técnicas de laboratorio requieren de energía calórica para llevarse a cabo.
El calor:
- -acelera la disolución de algunas sustancias en determinados solventes,
- - aumenta la velocidad de muchas reacciones químicas que, de otra manera, no arribarían a producto o lo harían muy lentamente.
- - es útil para evaporar solventes,
- - es imprescindible para secar y calcinar un sinnúmero de productos químicos.
Una de las operaciones más comunes del laboratorio, consiste en disolver un sólido (una sal inorgánica, por ejemplo), en agua. Para ello se emplea el dispositivo de la Figura 1. El sólido se coloca en un vaso de precipitados junto con la cantidad de agua necesaria y se agita con una varilla . Se monta el vaso sobre una tela metálica apoyada sobre un trípode. La llama del mechero (fuente de calor) no toca así el vaso de vidrio.
La Tela metálica es una rejilla de alambre de 20 cm x 20 cm[1], con un disco de material refractario [2] en su centro. Se utiliza para soportar y calentar recipientes de vidrio Pírex, pues el material refractario modera la llegada de calor desde la llama del mechero hasta el recipiente que debe calentarse, evitando así que se fracture.
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Figura 1. Dispositivo sencillo para calefaccionar un líquido acuoso. | El Trípode es un soporte formado por un aro o anilla de hierro dulce soldado a tres patas. Sobre el trípode se coloca la tela metálica, de manera que quede directamente sobre la llama del mechero (Figura 2) y así poder calentar los recipientes de vidrio colocados sobre ella.
Figura 2. El trípode sostiene la tela metálica para que la llama no toque directamente el recipiente de vidrio. |
El mechero
Es el dispositivo más común para producir calor en el laboratorio. El mechero (Figura 3) está esencialmente constituido por un tubo metálico vertical (chimenea), en el que se mezclan el gas (combustible) y el aire (comburente), que ingresan por la parte inferior. Esta mezcla arde en la boca (quemador) al acercar una llama o una chispa (Figura 4).
La calidad de la llama depende de la cantidad de aire que entra a la chimenea (regulable por un anillo en la base), mientras que el tamaño de la llama depende del caudal que entra de gas.
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Figura 3. Mechero de Bunsen. La chimenea es un tubo en donde se mezclan el gas y el aire. El collar cierra o abre el ingreso de aire hacia la chimenea. |
Figura 4. Corte de un mechero de Teclú. Cuando se cierra la entrada de aire, la llama arde gracias al aire externo. |
Al arder la mezcla, se produce una reacción química entre el gas combustible (gas natural o comprimido) y el oxígeno (proporcionado por el aire). El calor que se desprende de esa reacción (combustión) se aprovecha para el calentamiento.
Baño de María
| El baño de María es un recipiente (de bronce o acero inoxidable) que se utiliza para: ü calentar líquidos inflamables (que comienzan a arder en presencia de fuego o chispa de un mechero), ü calentar sustancias termosensibles (que se descomponen por calor excesivo), ü calentar suavemente un líquido (a una determinada temperatura) como en las reacciones bioquímicas. Si bien los más comunes son eléctricos, en los que puede regularse la temperatura en un determinado valor, los tradicionales o manuales, se calientan con un mechero y disponen de tapas, en forma de aros concéntricas, que adecuan la boca al recipiente que se desea calentar. Esto permite realizar calentamientos a expensas de vapor. |
Figura 5. Baño María de tapa ajustable. Se carga con agua y se calienta con mechero. Sirve también como baño de vapor. |
Son resistencias eléctricas, como las que se usan para calentar la pava, pero cubiertas por una superficie metálica sobre la que se deposita el recipiente de vidrio Pírex que se desea calentar. Existen diversos modelos.