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Instrumentos de laboratorio
Julieth Paola Reyna Mahecha
procesos de producción
Instrumentos de laboratorio
1.- Embudo de vidrio
El embudo es un instrumento empleado para
canalizar líquidos y materiales sólidos granulares en
recipientes con bocas estrechas. Es usado principalmente
en cocinas, laboratorios, actividades
de construcción, industria, etc.
Pude ser de vidrio, plástico.
2.- Vaso precipitado
Un vaso de precipitados o vaso de precipitado es un
recipiente cilíndrico de vidrio fino que se utiliza muy
comúnmente en el laboratorio, sobre todo, para preparar
o calentar sustancias y traspasar líquidos.
Generalmente de vidrio pero también hay de plástico y
metal.
3.- Fiola
Es un recipiente de vidrio que se utiliza sobre todo para
contener y medir líquidos.
Se emplean en operaciones de análisis químico
cuantitativo, para preparar soluciones de concentraciones
definidas.
Material de vidrio.
4.-Frasco de reactivo
Permite: guardar sustancias para almacenarlas los hay
ámbar y transparentes los de color ámbar se utilizan para
guardar sustancias que son alteradas por la acción de
la luz del sol, los de color transparente se utilizan para
guardar sustancias que no son afectadas por la luz solar
Material de vidrio.
5.- Tubo condensador en forma de hélice
Se usa para condensar los vapores que se desprenden
del matraz de destilación, por medio de un líquido
refrigerante que circula por éste, usualmente agua.
De vidrio.
6.- Tubo condensador lineal
Su uso es similar al tubo refrigerante en forma de hélice
solo que este es lineal.
De vidrio.
7.-Probeta milimetrada
Es un instrumento volumétrico, que permite medir
volúmenes considerables con un ligero grado
de inexactitud. Sirve para contener líquidos.
De vidrio.
8.- Pipeta
Es un instrumento volumétrico de laboratorio que permite
medir la alícuota de líquido con bastante precisión.
De vidrio
9.-Pera de decantación
Se emplea para separar dos líquidos inmiscibles, o sea,
para la separación de fases líquidas de distinta densidad.
De vidrio.
10.- Balón de base plana
Está diseñado para calentamiento uniforme, y se produce
con distintos grosores de vidrio para diferentes usos.
De vidrio.
11.- Mechero de alcohol o ron
Sirve para calentar sustancias con alcohol o ron.
De vidrio o metal.
12.- Mechero de bunsen
Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para
calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.
De metal.
13.-Rejilla de asbesto
Es la encargada de repartir la temperatura de manera
uniforme, cuando se calienta con un mechero. Para esto
se usa un trípode de laboratorio, ya que actúa como un
sostenedor a la hora de experimentar.
De metal.
14.-Cucharilla de combustión
Se utiliza para realizar pequeñas combustiones de
sustancias, para observar el tipo de flama, reacción, etc.
De metal.
15.-Pinza de madera
Esta herramienta sirve para sujetar los tubos de ensayos,
mientras se calientan o se trabajan con ellos.
De madera.
16.- Tubo de ensayo
Es un tubo cilíndrico pequeño utilizado en la contención de
muestras líquidas y también para calentarla , etc.
De vidrio.
17.- Matraz
Recipiente de cristal donde se mezclan las soluciones
químicas, generalmente de forma esférica y con un cuello
recto y estrecho, que se usa para contener líquidos; se usa
en los laboratorios.
De vidrio.
18.-Luna de reloj
Es un instrumento de laboratorio de química que se usa
para pesar sustancias solidas o desecar pequeñas
cantidades en disolución.
De porcelana.
19.-Portaobjetos
Es una fina placa de cristal sobre el cual se disponen
objetos para su examen microscópico.
De vidrio.
20.-Crisoles
El crisol de porcelana es un material de laboratorio
utilizado principalmente para calentar, fundir, quemar, y
calcinar sustancias.
De porcelana.
21.-Crisol con pico
Los crisoles se usan en el laboratorio de química para
hacer experimentos o reacciones que requieren de mucha
temperatura, ya que los crisoles se pueden utilizar hasta
en temperaturas de 1000°C.
De porcelana.
22.-Mortero con pilón
Se usa para moler o reducir el tamaño de las sustancias.
De porcelana o vidrio.
23.-Gradilla
Es utilizada para sostener y almacenar gran cantidad
de tubos de ensayo, de todos los diámetros y formas.
De plástico, madera, metal.
24.-Pinza
Las pinzas de laboratorio son un tipo de sujeción ajustable,
generalmente de metal, que forma parte del equipamiento
de laboratorio, mediante la cual se pueden sustentar
diferentes objetos de vidrio (embudos de
laboratorio, buretas...) o realizar montajes más elaborados
(aparato de destilación). Se sujetan mediante una doble
nuez a un pie o soporte de laboratorio o, en caso de
montajes más complejos (línea de Schlenk), a una
armadura o rejilla fija.
Metal, madera.
De metal.
25.-Escobillas de cerdas
Según el diámetro se utilizan luego de
los experimentos de física, química o pruebas de
laboratorio para lavar: tubos de ensayo, buretas, vasos de
precipitado, erlenmeyer, etc...
De metal.
26.-Tripode
Se utiliza cuando no se tiene el soporte universal para
sostener objetos con firmeza. Es ampliamente utilizado en
varios experimentos. La finalidad que cumple en el
laboratorio es solo una, ya que su principal uso es como
herramienta de sostén a fin de evitar el movimiento. Sobre
la plataforma del trípode se coloca una malla metálica para
que la llama no dé directamente sobre el vidrio y se
difunda mejor el calor.
De metal.
27.-Balon con pico
Es un recipiente de vidrio de forma esférica y cuello largo,
balón con un tubo lateral de desprendimiento. Dentro del
mismo, se coloca el sistema que se desea fraccionar en
fase líquida.
De vidrio.
28.-Balon de base circular
Permite contener sustancias así también para calentar
sustancias sobre un trípode.
De vidrio.
Equipos y/o aparatos de laboratorio
EL ESPECTROFOTÓMETRO
Uno de los instrumentos principales del laboratorio
de biología celular es el espectrofotómetro. Este
instrumento tiene la capacidad de proyectar un haz de luz
monocromática (de un largo de onda particular) a través
de una muestra y medir la cantidad de luz que es
absorbida por dicha muestra. Esto le permite al fisiólogo
realizar dos funciones:
1. Nos da información sobre la naturaleza de la
sustancia en la muestra. Esto podemos lograrlo midiendo
la absorbancia (Abs) a distintos largos de onda (l) y
graficar estos valores en función del largo de onda,
formando un espectrograma. Como cada sustancia tiene
unas propiedades espectrales únicas, distintas sustancias
producen distintos espectrogramas. Esto se debe a que
cada sustancia tiene un arreglo de átomos tridimensional
particular que hace que cada sustancia tenga
características únicas. Al ser expuestos a la luz del
espectrofotómetro, algunos electrones de los átomos que
forman las moléculas absorben energía entrando a
un estado alterado. Al recuperar su estado original, la
energía absorbida es emitida en forma de fotones. Esa
emisión de fotones es distinta para cada sustancia,
generando un patrón particular, que varía con el largo de
onda usado. Dependiendo del largo de onda, será la
cantidad de energía absorbida por una sustancia, lo que
logra generar un espectro particular al graficar Abs vs l
2. Nos dice cuanta cantidad de la sustancia que nos
interesa está presente en la muestra. La concentración es
proporcional a la absorbancia, según la Ley Beer-
Lambert: a mayor cantidad de moléculas presentes en la
muestra, mayor será la cantidad de energía absorbida por
sus electrones.
Abs = K C L
Abs: absorbancia
K: coeficiente de extinción molar
C: concentración
L: distancia que viaja la luz a traves de la muestra.
(normalmente es de 1 cm)
La cubeta promedio, que guarda la muestra, tiene
dimensiones internas de un centímetro (L). La ecuación
describe una línea recta, donde el origen es cero. Si L es
constante (1.0 cm) y se conoce el valor de K, podemos
calcular C en base a Abs:
Abs / K L = C
El espectrofotómetro mide la absorbancia de una muestra
en los espectros de luz ultravioleta y visible (200 a 850
nm). El largo de onda es determinado por un prisma que
descompone el rayo de luz de acuerdo al largo de onda
escogido. Luego la luz pasa por una hendidura que
determina la intensidad del haz. Este haz atraviesa la
muestra y llega a un tubo fotográfico, donde es medido. La
cantidad de luz que atraviesa la muestra es el porcentaje
(%) de tramitancia. Podemos usar esta unidad o cambiarla
a absorbancia usando la siguiente ecuación.
%T = - Log Abs.
El espectrofotómetro nos puede dar ambos valores a la
misma vez, ahorrando la necesidad de hacer los cálculos.
(Tramitancia= cantidad de luz que atraviesa la mezcla).
Una característica del instrumento es la necesidad de
"blanquear" el aparato antes de cada lectura. Esto se hace
colocando una cubeta con una solución control que tenga
todos los componentes de la reacción menos la sustancia
que va a ser medida en el instrumento y ajustando la
lectura a cero absorbancia. El propósito de esto es
eliminar el registro de absorbancia (background) que
puedan presentar los demás componentes de la reacción
a ese largo de onda particular. Todas las moléculas
presentan absorbancia porque todas interfieren con el
paso de la luz. Sólo que la absorbancia será óptima a un
largo de onda de luz específico para cada tipo de
sustancia.
CUBETAS
Las cubetas son unos viales de plástico transparente o
cuarzo que dejan pasar la luz. Los mejores para trabajos
de investigación son las de cuarzo porque su interferencia
al paso de la luz es mínimo. Son más costosas
inicialmente pero bien tratadas pueden ser reusables. Las
de plástico vienen con distintas características. Por lo
general son desechables, aunque pueden reusarse. El
tipo de cubeta plástica a usar depende del rango de luz en
el que se van a analizar las muestras. Vienen unas para
luz visible, que son las más económicas, y otras para el
rango de visible a ultravioleta. Estas son más versátiles.
Ambos tipos de cubetas deben manejarse con cuidado
para evitar rayones sobre la superficie por donde pasa la
luz. Si la cubeta está rallada, los rayos de luz que incidan
en la zona se difractan y no pasan por la muestra, por lo
que puede dar lecturas de absorbancia erróneas. Esto es
especialmente crítico cuando queremos determinar
concentración en una muestra. Antes de tomar una
lectura, debemos observar que la cubeta no tenga rayones
ni esté sucia. Si se ven marcas de polvo u otro tipo de
sucio la cubeta debe limpiarse con papel tisú (Kimwipes).
Si la cubeta se manipula mucho, debemos sostenerla
usando papel tisú para evitar pegarle los aceites que
normalmente tenemos en las manos. No debemos usar
ningún otro tipo de papel para limpiar las cubetas, puesto
que pueden soltar fibras que pudieran caer en la muestra
o rallar la superficie.
Las cubetas vienen en distintos volúmenes, desde 1 ml
hasta 4 ml. El volumen a escoger depende de la cantidad
de muestra disponible. Si la muestra disponible es poca o
difícil de conseguir, lo mejor es usar una cubeta de menor
volumen para perder la menor cantidad posible de la
muestra. Por lo general, la muestra utilizada para hacer la
lectura se pierde, sobre todo si es una sustancia bien
sensitiva, como el ADN.
PIPETAS Y PIPETEADORES
Usamos las pipetas para medir volúmenes de líquidos de
forma más precisa que con una probeta. Y son más
versátiles, sobre todo al manejar volúmenes pequeños.
Las pipetas de bulbo son útiles para medir volúmenes que
no requieren de mucha precisión. Antes se usaban pipetas
"Pasteur" de cristal a las que se les editaba un bulbo de
goma que se usaba para succionar el líquido. Ahora
vienen en plástico desechable de una sola pieza y se
consiguen con o sin calibración.
Las pipetas volumétricas vienen en distintos tamaños,
desde 1 ml hasta 200 ml, y con distintas formas, de
acuerdo al uso que se les dé. También vienen en distintos
materiales como borosilicato y plástico, desechables o
reusables, estériles o sin esterilizar. Algunas pueden ser
esterilizadas en horno o autoclave. Para llenarlas se
pueden usar bulbos de caucho, bombas manuales o
eléctricas, o equipos de llenado. Las bombas eléctricas y
los equipos de llenado son muy útiles si se está trabajando
con múltiples muestras, pues minimizan la fatiga del
técnico.
Las micropipetas son extremadamente útiles en los
laboratorios de biotecnología. Estas permiten medir con
presición volúmenes tan pequeños como 0.1 µl hasta 1 ml.
Estas requieren de unos pipeteadores especiales que
deben der tratados con mucho cuidado para evitar que se
descalibren. Los pipeteadores vienen de distintos tipos. La
mayoría pueden servir muestras individuales. Pero vienen
los que pueden servir muestras ltiples, por medio de
multicanales: pipetas que sirven 8 o 12 muestras a la vez.
Estas son muy útiles al hacer pruebas de ELISA, donde se
practican diluciones seriadas multiples, o para preparar
reacciones de varias muestras distintas a la vez. Se usan
en conjunto con platos de fosas múltiples.
Las puntas de micropipetas vienen con distintas
características de acuerdo al uso que se les dé. Vienen
con punta ancha, estrecha o aplanada, con o sin filtros
contra aerosoles, estériles o sin esterilizar y pueden ser
esterilizadas en autoclave.
APARATOS DE ELECTROFORESIS
Estos son unas cámaras que contienen un circuito
eléctrico expuesto a un líquido electrolítico, llamado
amortiguador. El aparato se usa para separar mezclas de
moléculas grandes de acuerdo a su carga y/o su tamaño.
La técnica consiste en inocular la muestra en un medio
semisólido, la fase estacionaria, que se somete a
un campo eléctrico, en una cámara donde en un extremo
se encuentra un filamento que actúa como polo positivo, y
en el extremo opuesto hay otro filamento formando el polo
negativo. Las moléculas con cargas netas positivas se
moverán hacia el polo negativo y las de carga negativa
se irán hacia el polo positivo. Luego de la muestra ser
tratada apropiadamente dependiendo del tipo de
electroforesis, las moléculas que viajen hacia uno de los
polos se separarán por tamaño, viajando más en la fase
estacionaria las moléculas más pequeñas. El tipo y
concentración de la fase estacionaria dependerá del tipo
de moléculas que nos interesa correr.
CENTRÍFUGAS
Son muy útiles para precipitar células y moléculas. Vienen
en distintos tamaños y con distintas capacidades en el
manejo de muestras. Este aparato somete la muestra a
fuerzas de aceleración que obligan a las moléculas a
concentrarse en el fondo del envase utilizado,
separándolas del medio en que se encuentran. Incluso,
bajo ciertos métodos se puede generar un gradiente de
concentraciones dentro del mismo tubo, separando
distintas moléculas a distintos niveles o fases dentro del
tubo. Con ayuda de jeringas, se puede perforar la pared
del tubo y extraer del mismo sólo aquella fase donde se
encuentren las moléculas de interés.
Entre las centrífugas que usaremos durante el semestre
están la centrífuga refrigerada, que nos va a permitir
separar células de los medios de cultivo. El rotor de esta
centrifuga puede sostener tubos de 50 ml, pero puede ser
intercambiado por rotores que sostienen botellas de
cultivo.
El micro centrífugo es una versión más pequeña de la
descrita anteriormente. Es compacta, se coloca sobre la
mesa y procesa muestras de hasta 2 ml. Es muy útil para
precipitar ADN y otras sustancias que se trabajan en
volúmenes pequeños.
EQUIPO DE CROMATOGRAFÍA
Haremos varias cromatografias al final del semestre. En
una cromatografía buscamos separar uno o varios tipos
de moléculas, relativamentre pequeñas, de una mezcla de
sustancias o para purificar muestras. Existen varios tipos
de cromatografías. La que se utilice dependerá del tipo de
moléculas que buscamos aislar.
La cromatografía de capa fina es ideal para separar
muestras pequeñas. Presenta dos componentes: una fase
estacionaria y una fase móvil. La fase estacionaria
consiste de una placa de vidrio o celulosa impregnada con
polvo de silicato (vidrio molido extremadamente fino). Las
muestras se colocan a un centímetro del borde inferior y
se coloca en un tanque de revelado que contiene algun
tipo de solvente en el fondo. La placa se coloca de forma
que el solvente no toque directamente las muestras. La
fase móvil consiste del solvente. El solvente a usarse
dependerá de las propiedades químicas de los
componentes de la mezcla.
El solvente sube por capilaridad por la superficie
impregnada con las muestras. Los componentes de la
mezcla comenzarán a migrar, según el grado de afinidad
que tengan por el solvente y/o la fase estacionaria.
Mientras más afín sea algún componente a la fase móvil,
más rápido se moverá y s lejos llegará en
su migración sobre la fase estacionaria.
En la cromatografía de columna se pueden separar
volúmenes más grandes de muestras. Tambien tiene una
fase estacionaria que consiste de un tubo conteniendo un
material que separa la mezcla analizada. Los
amortiguadores que se usan para lavar la columna
constituyen la fase móvil.
El empaque de las columnas puede separar moléculas
por su tamaño, por sus interacciones iónicas o por
interacciones hidrofóbicas. El tipo de empaque a usar
dependerá de las propiedades de la muestra.
Existen otros tipos de cromatografía más sofisticados, que
se usan en laboratorios de investigación y
en procesos de manufactura en varios tipos de industrias.
Nosotros nos limitaremos a los descritos anteriormente.
Microscopio
EL MICROSCOPIO
Es un instrumento que permite observar objetos que son
demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo
más común y el primero que se inventó es
el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico
que contiene dos o más lentes que permiten obtener
una imagen aumentada del objeto y que funciona por
refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños
utilizando este instrumento se llama microscopía.
Etiquetas para colocar a los reactivos
La pureza de los reactivos es fundamental para la
exactitud que se obtiene en cualquier análisis. En el
laboratorio se dispone de distintos tipos de reactivos
(sólidos, líquidos o disoluciones preparadas) tal y como se
comercializan.
REACTIVOS SÓLIDOS
REACTIVOS LÍQUIDOS
DISOLUCIONES
PREPARADAS
En general, las casas comerciales ofrecen un
mismo producto con varias calidades. Es importante que
cuando seleccionemos un reactivo su calidad esté en
concordancia con el uso que se le va a dar.
2.1. Clasificación
En el laboratorio de análisis se utilizan reactivos de calidad
analítica que se producen comercialmente con un alto
grado de pureza. En las etiquetas de los frascos se
relacionan los límites máximos de impurezas permitidas
por las especificaciones para la calidad del reactivo o los
resultados del análisis para las distintas impurezas. Dentro
de los reactivos analíticos pueden distinguirse tres
calidades distintas:
Reactivos para análisis (PA): Son aquellos cuyo
contenido en impurezas no rebasa el número mínimo de
sustancias determinables por el método que se utilice.
Reactivos purísimos: Son reactivos con un mayor grado
de pureza que los reactivos "para análisis”.
Reactivos especiales: Son reactivos con calidades
específicas para algunas técnicas analíticas, como
cromatografía líquida (HPLC), espectrofotometría (UV)…
Hay reactivos que tienen características y usos
específicos como los reactivos calidad patrón
primario, que se emplean en las técnicas volumétricas,
o los patrones de referencia.
2.2. Etiquetado de los reactivos
Todo envase de reactivos debe llevar obligatoriamente, de
manera legible e indeleble, una etiqueta bien visible que
contenga las distintas indicaciones que se muestran en las
siguientes figuras:
ETIQUETA PARA UN REACTIVO SÓLIDO
ETIQUETA PARA UN REACTIVO LÍQUIDO
Los pictogramas, las frases R de RIESGO y las frases
S de SEGURIDAD aparecen en las etiquetas del producto
informando sobre la peligrosidad del mismo
codezo, g. (2016). Materiales e instrumentos de laboratorio.
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