3.1 Definición y clasificación.

3.2 Equipos para medir.

3.3 Equipos para calentar y enfriar.

3.4 Equipos para mezclar.

3.5 Equipos para realizar otras operaciones.

3.6 Trabajar con seguridad: campanas extracto ras.

• Identificar los equipos presentes en los laboratorios de farmacia.

• Elegir el instrumento correcto para cada operación.

• Conocer el funcionamiento, así como las medidas de protección de cada aparato.

• Utilizar los equipos de una forma correcta.

• Realizar las acciones de mantenimiento de los equipos.

■ 3.1 Definición y clasificación

Concepto clave

estudia los cons­tituyentes de una muestra.

nos indica la concentración o cantidad de cada uno de los componen­tes de una muestra.

u u iL . o i3 t . d a c t

¿Un kg de hierro tiene la misma masa en la tierra que en la luna?

Sí, ya que la masa es una magnitud constante.

¿Y pesará lo mismo en la tierra que en la luna?

No, pesará más en la tierra ya que aquí la fuerza de la gravedad es mayor que en la luna.

Los equipos.de laboratorio son aquellos aparatos implicados en fa j

El equipamiento de un laboratorio va a depender de las funciones que se realicen, aunque podemos encontrar aparatos que son co­munes (frigoríficos, congeladores, balanzas...) a todos ellos.

Se han clasificado en subgrupos, según la función que realizan, así encontramos:

• Equipos para medir.

• Equipos para calentar y enfriar.

• Equipos para mezclar.

• Equipos que realizan otras operaciones: centrífugas, destiladores, microscopio, peachímetro...

• Equipos de seguridad.

■ 3.2 Equipos para medir

En este apartado se encuadran aquellos equipos que nos proporcio­nan, de forma cuantitativa y/o cualitativa, información de ciertas pro­piedades de una sustancia, o sobre su concentración.

Tabla 3.1 Equipos de medición.

Equipo

Balanza

Termómetro

Espectrofotómetro

Información obtenida

Masa

Temperatura

Determinación cuantitativa de sustancias

■ I 3.2.1 BalanzasLa balanza mide la masa de una sustancia o de un cuerpo. Se hade tener en cuenta que el peso es la fuerza que el campo gravitacio- nal ejerce sobre la masa de un cuerpo.

P = masa (m) x gravedad (g)

De esta fórmula podemos deducir que la masa y el peso son magni­tudes diferentes pero directamente proporcionales. Por eso, solemos decir que la balanza se utiliza para medir el peso de una sustancia, aunque lo correcto es decir que se usa para determinar la masa de una sustancia. Con una gravedad igual a 1, masa y peso coinciden.

Operaciones básica! de laboratorio

Equipos de laboratorio Unidad 3

Las balanzas las podemos diferenciar por su diseño, por su mecanis­mo de funcionamiento, etc. Actualmente se dividen en dos grandes grupos: balanzas mecánicas y balanzas electrónicas.

» Balanzas mecánicas

Para representar al grupo de las balanzas mecánicas se ha escogido la balanza de doble platillo por ser la más conocida. Este tipo de ba­lanza prácticamente no se utiliza en el laboratorio, ya que su exacti­tud es menor que la de las electrónicas.

doble platillo. Figura 3.2 Juego de pesas.

Consta de dos platillos que cuelgan paralelamente de dos brazos, en uno de ellos se coloca el cuerpo a pesar mientras que en el otro se van colocando distintas pesas de pesos conocidos diminutas has­ta lograr que ambos brazos queden al mismo nivel. Siempre conta­mos con una palanca que impide el movimiento de los brazos y que se utiliza cuando se coloca el cuerpo a pesar o las pesas.

Aunque son menos exactas, tienen ciertas ventajas: ofrecen un me­nor coste y su mantenimiento es más sencillo.

» Balanzas electrónicas

En el mercado existen muchos sistemas que utilizan la electrónica para medir de forma exacta la masa. Todos disponen de un circuito que convierte la señal eléctrica en datos numéricos que pueden ser leídos en una pantalla.

La Organización Internacional de Metrología Lega (OIML) clasifica las balanzas de laboratorio en los siguientes grupos (de mayor a me­nor exactitud).

Tabla 3*2 Clasificación de las balanzas según su sensibilidad.

Ultram ¡croa na litica

Microanalítica

Semimicroanalítica

Macroanaítica

De precisión

Figura 3.3 Balanza electrónica de un único plato.

Figura 3.4 Balanza electrónica de precisión.

Qperacioiies básicas de laboratorio 45

Todas las balanzas electrónicas disponen de un panel de control muy similar, indistintamente del tipo al que corresponda.

Encendido/

Figura 3.5 Control de la balanza electrónica.

T* i iI r n p o r b a ^ b e

| Tarar: significa eliminar1 el peso del recipiente en

el que está contenida la sustancia para que solo se obtenga el peso de interés. Esto se consigue pesando primero el recipiente vacío y luego pulsando el botón de tarar. El peso indicado en la balanza será 0.

c _ u f L O S c d a d

Algunas oficinas de farmacia emplean una losa muy pesada, sobre la que se soporta la balanza, para evitar las vibraciones.

» Requisitos para su instalación

Cuando vayamos a buscar una ubicación para nuestra balanza, de­bemos tener en cuenta una serie de consideraciones:

1. El ambiente debe estar libre de corrientes de aire y de polvo. Se aconseja no someterla a cambios bruscos de temperatura.

2. Evitar colocarla cerca de equipos que produzcan vibraciones (como las centrífugas) o de campos magnéticos.

3. Intentar situarla en una zona de poco tránsito.

■ Modo de empleoLas instrucciones de uso de cada modelo de balanza explica clara­mente el funcionamiento de la misma. Además el procedimiento de pesada queda recogido en el PN/L/001/00. Resumiendo, una pesa­da debe realizarse de la siguiente forma:

1. Realizar un el precalentamiento de la balanza antes de iniciar la pesada. Algunos fabricantes recomiendan encenderla con 20 mi­nutos de antelación.

2. Comprobar que está bien calibrada. La mayoría disponen de un autocalibrado, aunque en ocasiones se utilizan pesas control para verificarlo (debe llevarlo a cabo personal capacitado).

3. Tras asegurarnos de que la balanza esté a cero, procedemos a la pesada propiamente dicha. Nunca se depositará la sustancia di­rectamente sobre el plato, sino que la colocaremos sobre papel de filtro, o sobre un vidrio de reloj. En ambos casos se ha de ta­rar previamente.

4. La sustancia la iremos añadiendo poco a poco con la ayuda de la espátula-cuchara y evitando que caiga sobre el plato de la balan­za. Si esto ocurre se debe repetir la pesada. Tras pesar la sustan­cia, se cerrará el bote y se pasará al otro lado de la balanza.

Operaciones básicas de laboratorio

■ MantenimientoLas balanzas son un instrumento con una alta precisión con unaspautas de mantenimiento sencillas que se resumen en:

• Limpiar el platillo de pesaje, para eliminar el polvo y la sucie­dad, antes y después de cada pesada. Lo podemos hacer con un paño suave y humedecido o con un pincel de pelo suave. Las partes metálicas pueden limpiarse con alcohol de 70°. Aun­que cada cierto tiempo necesitan de un mantenimiento espe­cializado.

• Calibrar; las balanzas electrónicas suelen tener un sistema de au- tocalibrado.

• La gran mayoría de las balanzas, ya sean mecánicas o electróni­cas, poseen una cubierta para protegerlas del polvo o de cual­quier golpe. Siempre debemos taparlas cuando terminemos de trabajar con ellas.

• El funcionamiento de la balanza se ve afectado por las vibracio­nes procedentes de los instrumentos colocados a cierta distancia, o de las producidas por el propio usuario. Para evitarlas, existen unos soportes o mesas antivibraciones.

M U H P Actividades propuestas

3*1» ¿Cuántos tipos de balanzas puedes encontrar en el laboratorio?

3*2* Dibuja el panel de control de una balanza electrónica de tu laboratorio e in­dica la función de cada botón.

Experiencia de laboratorio

3.1. Si dispones de una balanza mecánica y de otra electrónica, pesa 1g de NaOH con la balanza mecánica y luego compara el resultado con la balan­za electrónica. ¿Coinciden los resultados?

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) era un físico alemán que inventó el termómetro de alcohol en 1709 y el termómetro de mercurio en 1714.

Además desarrolló la escala de temperatura Fahrenheit en 1724. Es la más utilizada en EE.UU.

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3.2.2 Termómetros Figura 3.6 Diferencias entre las escalas Celsius y Farenheit.

La temperatura se define como la manifestación de la cantidad de calor presente en un cuerpo. El termómetro es el instrumento encargado de medir la temperatura.

Existen varias escalas para medirla:

• Kelvin (°K).

• Fahrenheit (°F).

• Celsius o Centígrada (°C).

En el laboratorio vamos a emplear diferentes tipos de termómetros, en función de cada situación.

Operaciones básicas de laboratorio

Figura 3.7 Termómetro de alcohol.

Los más habituales son los que contienen un líquido en su interior que se dilata o contrae con los cambios de temperatura. Este líqui­do puede ser mercurio, alcohol coloreado, etc.

Su mecanismo se basa en una propiedad de los líquidos: se dilatan al aumentar la temperatura y se contraen cuando disminuye. Poseen un pequeño depósito o bulbo con el líquido, conectado a un tubo muy fino o capilar por el que se puede elevar la sustancia. Cuan­do aumenta la temperatura, el líquido se dilata y sube por el inte­rior del tubo.

Tabla 3.3 Termómetros más comunes.

Termómetro

Líquido De mercurio

De alcohol

De gas

Intervalo de T

-39 °C a 357 °G

—112 °C a 78 °C

-27 °C a 1477 °C

De resistencia de platino -250 °C a 631 °C

Portátiles y de lectura directa.

Portátiles y de fácil manejo

Extremadamente exacto.

El más preciso en su intervalo de temperatura.

Inconvenient

Muy tóxico, su venta actualmente está prohibida.

Poco preciso. Solo se utiliza para medir la temperatura en el ambiente.

Es difícil de manejar. Se utiliza para calibrar otros termómetros.

Reacciona lento a la variación de la temperatura. Se emplea para medir temperaturas fijas.

■ ■ 3.2.3 EspectrofotómetrosEl propósito del espectrofotómetro en el laboratorio es el de reco­nocer una sustancia problema y medir su concentración. Por eso se dice que lleva a cabo análisis cualitativo y cuantitativo.

Debido a la importancia de este instrumento se estudiará con más detenimiento en la Unidad 10, ahora veremos unas nociones básicas y nos centraremos en su mantenimiento.

La espectrofotometría se basa en la capacidad de una sustancia para absorber parte de ia radiación que la atraviesa. Los espectro- fotómetros mielen esa radiación absorbida.

48 Operaciones básicas de laboratorio

Equipos de laboratorio Unidad 3

La radiación absorbida se relaciona directamente con la concentra­ción de la sustancia a través de la Ley de Lambert-Beer.

■ Requisitos para su instalación

Es un instrumento con una elevada sensibilidad, por eso se debe co­locar en una zona del laboratorio libre de polvo. Además, es conve­niente situarlo en una mesa estable y alejado de otros instrumentos que produzcan vibraciones, radiaciones electromagnéticas, etc. ya que éstas interfieren en el funcionamiento de nuestro espectrofotó- metro y, por tanto, en los resultados finales.

■ Mantenimiento

El espectrofotómetro es un equipo muy especializado y costoso. Las operaciones de mantenimiento van desde las más sencillas, como puede ser la limpieza de sus componentes, hasta las más complejas que deben realizarlas personal especializado.

La utilización de nuestro equipo según las instrucciones del fabrican­te, así como un uso cuidadoso, aumentará la vida útil del espectrofo­tómetro. Unas normas básicas de mantenimiento son:

• Observar periódicamente el buen estado de la mesa o encimera donde se encuentra.

• Comprobar si la estructura y el panel de control del espectrofotó­metro se encuentra en perfecto estado.

• Controlar que los accesorios no tengan defecto alguno.

Realmente el mantenimiento diario es bastante sencillo porque los modelos más modernos alertan de cualquier incidencia al usuario.

'S o M L a B * ..c jueT ...

Ley de Lambert-BeerCon relación a esta ley hay implícitos dos conceptos:

La transmitancia (T) es lafracción de la luz incidente que a una determinada longitud de onda pasa a través de la muestra.

La absorbancia (A) es lafracción de luz incidente que a una determina longitud de onda es absorbida por la muestra.

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Todos los equipos del laboratorio deben contar con su PNT de mantenimiento y calibración.

■ 3.3 Equipos para calentar y enfriar

Los equipos utilizados para calentar o enfriar no aportan ningún re­sultado ni miden ningún parámetro, pero son imprescindibles para realizar correctamente ciertas operaciones, o bien, para conservar reactivos y muestras.

■ ■ 3.3.1 Baños termostatizadosCiertas operaciones llevadas a cabo en un laboratorio de farmacia no pueden realizarse en contacto directo con la fuente de calor. Es necesario interponer un cuerpo que actúe de barrera entre ésta y la sustancia a calentar.

En este tipo de operaciones podemos utilizar los baños termostati­zados, ya que evitan este contacto directo. Además, la temperatura permanece constante en el tiempo programado, y no oscila como ocurre con otras fuentes de calor (mechero).

Según la naturaleza del elemento que actúa como barrera, podemos encontrar tres baños termostatizados.

Operaciones básicas de laboratorio 49

mEquipos de laboratori

Termostato: dispositivo que regula la temperatura de un sistema.

Punto ebullición: es latemperatura a la cual un elemento químico pasa del esto líquido al estado gaseoso en toda su masa

Tabla 3.4 Clasificación de los baños termostatizados.

Baño termostatizado Elemento Temperaturaalcanzada

Baño María ! Agua ! < 1 0 0 °C

Baño de aceite Aceite >100°C

Baño de arena ■ Arena ! > 1 0 0 °C

En un laboratorio de farmacia, el baño termostatizado más emplea­do es el baño María. Se utiliza cuando la temperatura deseada y el punto de ebullición del líquido a calentar no son elevadas.

Consiste en un tanque de acero inoxidable con una capacidad comprendida entre los 2 y los 30 litros. En la base presenta unas resistencias eléctricas encargadas-de transferir el calor al agua (o al aceite si se tratara del baño de aceite). Se mantiene a tempe­ratura constante gracias al termostato que posee en su panel de control.

Figura 3.9 Baño termostatizado.

Dependiendo del tipo de baño, algunos poseen un agitador para mantener la temperatura constante en todo el tanque. Ya que si no, puede existir una diferencia de temperatura entre el agua más próxi­ma a las resistencias y el agua más superficial.

nctiuidad resuelta

3.1. ¿Por qué el baño María no puede utilizarse a más de 100 °C?

El punto de ebullición del agua es de 100 °C, por tanto a esta temperatura se evaporaría y el baño perdería su eficacia.

50 Operaciones básicas de laboratorio

■ Requisitos para su instalaciónLos baños termostatizados se colocan en una superficie con una cier­ta resistencia y bien nivelada. Además, nunca los situaremos cerca de una ventana o de una fuente de aire frío (aire acondicionado), ya que puede interferir con su buen funcionamiento.

■ Modo de empleoLos baños termostatizados son sencillos de manejar, aunque se han de tomar ciertas precauciones:

• Llenar el baño con el fluido encargado de mantener la tempera­tura (agua destilada o aceite). Verificar que el líquido no supere la marca máxima permitida.

• Si utilizamos el baño María, nos aseguraremos de que el agua des­tilada esté limpia.

• Encender el baño y marcar la temperatura de operación.

• Una vez se ha comprobado que se ha alcanzado la temperatura deseada (normalmente se apaga un indicador luminoso), introdu­cir el material.

Conviene comprobar la temperatura con un termómetro distinto del que dispone el baño.

■ ■ 3.3.2 Estufas

La estufa es un equipo de laboratorio capaz de mantener una tem­peratura determinada, durante un cierto período de tiempo.

En este apartado vamos a estudiar tres estufas con funciones bien distintas.

» Estufas de secado

Equipo de laboratorio capaz de mantener una temperatura de­terminada/durante un cierto periodo de tiempo y que se emplea para secar y/o esterilizar material termorresistente.

La esterilización llevada a cabo en esta estufa se denomina esteriliza­ción de calor seco, y se realiza a 180 °C durante dos horas (aunque algunos modelos permiten calentar hasta 350 °C). Así se elimina del material de vidrio los restos de humedad, impidiendo cualquier tipo de crecimiento bacteriano.

Suelen contar con dos cámaras: una interna y otra externa. La inter­na es de un material antioxidante (normalmente de aluminio), con buenas propiedades para transmitir el calor de forma uniforme. Al­gunas veces, la estufa cuenta con ventiladores internos para facilitar la dispersión del calor en el interior de la misma.

La cámara externa es de acero y entre ambas existe un material ais­lante para impedir la pérdida de calor.

Sc\btAS Cjue...Los baños María poseen una marca para indicar el volumen máximo de agua que pueden contener.

A la hora de llenar el baño, nunca deberemos alcanzar este nivel, ya que al introducir el material, se superaría.

Para asegurarnos, antes de encender el baño, meteremos el material para observar si realmente no se sobrepasa la marca.

Siempre que sometamos los intrumentos a una temperatura elevada, debemos comprobar que están fabricados con material termorresistente.

Material no volumétrico con una elevada termorresistencia.

Operaciones básicas de laboratorio

Equipos de laboratorio

Figura 3.11 Estufa de cultivo.

S c \ b t A S " c ju e ...

Los microorganismos suelen incubarse en unos soportes denominados «placas de Petri». Éstas deben introducirse en la estufa de forma invertida para que cuando se desarrollen las colonias microbianas no se extiendan por toda la placa.

Placas de Petri tras la incubación en la estufa de cultivo.

Las estufas modernas permiten graduar los ciclos, midiendo no solo la temperatura que se quiere alcanzar, sino cómo debe variar en fun­ción del tiempo.

Figura 3.10 Estufa de secado.

■ Requisitos para su instalación

Este equipo tiene unas dimensiones considerables, por eso es con­veniente ubicarlo en una encimera fuerte y que esté bien nivelado. Además, debemos reservar un espacio libre alrededor del mismo para clasificar el material que vayamos a introducir en la estufa.

a Modo de empleo

Lo más importante de estos equipos son las elevadas temperaturas que alcanzan. Por eso se deben extremar las precauciones a la hora de introducir o de extraer cualquier material de las estufas. Es im­portante manejar el instrumental caliente con guantes o pinzas.

Por otro lado, los materiales que vayamos a secar o esterilizar, se han de situar dejando cierto espacio entre ellos para facilitar la difusión del calor. Nunca se colocarán cerca de los ventiladores ni tocando ninguna pared, siempre sobre las bandejas.

» Estufa de cultivo

Es un equipo diseñado para controlar la temperatura, concentración: de oxígeno y otros gases y humedad, con el fin de mantener organis­mos vivos en un entorno que resulté adecuado para su crecimiento.

Algunas únicamente regulan la temperatura pero existen otras más complejas capaces de mantener una atmósfera adecuada. Se suelen utilizar en a el cultivo de microorganismos, cultivos celulares, etc.

El funcionamiento es muy similar al de la estufa de secado, la con­vección del calor se puede obtener de forma natural o a través de los ventiladores. La gran diferencia es la temperatura que se alcanza, en este caso no supera los 80 °C. Se suele trabajar a unos 40 °C.

Los requisitos para su instalación y manejo son prácticamente los mismos que para la estufa de secado.

52 Operaciones básicas de laboratorio

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àEquipos de laboratorio Unidad- j

Mufla

La mufla es un horno de laboratorio que alcanza temperaturas muy elevadas, desde unos 200 °C a unps 1500 °C. Se utiliza para realizar pruebas de calcinamiento de muestras, incineración y tra­tamientos térmicos, en general.

Siempre vamos a tener que trabajar con material de porcelana por­que, como se vio en la unidad anterior, es el que soporta estas tem­peraturas tan elevadas.

Actividad propuesta

3.3. ¿Qué equipo utilizarías si...

a) necesitas secar unos matraces?

b) quieres conocer la concentración de NaCI?

c) has sembrado una placa de Petri?

d) quieres comprobar la temperatura alcanzada en el baño María?

Figura 3.12 Mufla.

■ ■ 3.3.3 Frigoríficos y congeladores

Los frigoríficos y los congeladores son de vital importancia en los la­boratorios. Su función es la de mantener ciertas sustancias y mues­tras biológicas en un ambiente controlado, para conservarlos co­rrectamente. Para lograrlo, es necesario que la temperatura en el interior sea inferior a la temperatura ambiente.

Los frigoríficos trabajan a temperaturas que rondan entre los 2 °C y los 8 °C, mientras que los congeladores se pueden dividir en función del intervalo de temperatura que alcancen.

Tabla 3.5 Diferentes tipos de frigoríficos y congeladores.

ntervalo de temperatura

Frigorífico de conservación

Congeladores de baja temperatura

Ultracongeladores

2 °C hasta 8 °C

-8 °C hasta -30 °C

-30 °C hasta -86 °C

Según la actividad llevada a cabo en el laboratorio, dispondremos de un congelador u otro. Por ejemplo, si necesitamos conservar una cepa determinada, necesitaremos un ultracongelador.

Aunque eso sí, en todos encontraremos un frigorífico de conserva­ción ya que siempre es necesario almacenar algún reactivo en frío.

» Precauciones

La refrigeración y la congelación mantienen la virulencia de muchos agentes infecciosos, esto supone un riesgo. Por eso es conveniente tomar las siguientes precauciones:

Figura 3.13 Frigorífico de laboratorio.

Operaciones básicas de laboratorio

id a Equipos de laboratorio

S a & L c \s c ju e ...

En los servicios de farmacia hospitalaria se controla la temperatura de los frigoríficos con termómetros de registro de datos. La medición se realiza con una frecuencia determinada (por ejemplo, cada 15 segundos).

Luego se conectan a un ordenador y, a través de un programa informático, obtenemos una gráfica con las variaciones de la temperatura.

Figura 3.14 Agitador con placa calefactora.

Figura 3.15 Agitador con placa calefactora para varios matraces.

• Crear ficheros (en papel o digital) donde tengamos enumerado todo el contenido almacenado.

• El material potencialmente infeccioso debe colocarse en tubos y recipientes bien cerrados. No se llenarán completamente, sobre todo si el material va a ser congelado, ya que pueden rebosar por efecto del aumento de volumen tras la congelación.

• Es aconsejable descongelar, limpiar e incluso esterilizar cada cier­to período de tiempo.

• Si la temperatura es inferior a -60 °C, se pueden utilizar guantes especiales como una medida de protección.

H B I3. 2» ¿Por qué no se utilizan guantes de látex para limpiar los congeladores?

Solución:

Porque el látex se quedaría pegado a la escarcha formada y dificultaría la tarea de limpieza.

3.3. Cuando llegas el lunes a la oficina de farmacia, descubres que el domin­go se ha ido la luz y el frigorífico ha estado apagado unas 18 horas (se ha roto la cadena de frío), ¿qué harías con los medicamentos que conserva­bas en éste?

Solución:

Seguramente has pensado que lo correcto sería desecharlos, pero no siempre es así. Algunos medicamentos, como los anillos vaginales, las insulinas o las vacu­nas poseen un período de caducidad, desde que se rompe la cadena de frío.

Esta caducidad varía en función del principio activo y del laboratorio que lo ha elaborado, por eso es conveniente tener una ficha donde se indique el período de caducidad para los medicamentos con esta característica.

3.4. ¿Puedes guardar tu refresco o batido en el frigorífico del laboratorio, tras haberlo limpiado?

■ 3.4 Equipos para mezclar

En el laboratorio de farmacia nos podemos encontrar con distintos dispositivos cuya función es la de mezclar o agitar. Van a variar en función del tamaño del recipiente que se va a someter a la agitación, de la velocidad que pueden alcanzar, etc. Los más comunes son:

Actividad resuelta

Actividad resuelta

54 Operaciones básicas de laboratorio

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iEquipos de laboratorio Unidad 3

• Agitador magnético (con o sin calefactor), (Figura 3.14).• Agitador de tubos, (Figura 3.15).

» Agitador magnético

El agitador magnético es un equipo de laboratorio que se utiliza jpara disolver ciertos solutos, homegenizar una suspensión o bien j para mezclar sustancias viscosas.

Lo podemos encontrar con una placa calefactora que permite calen­tar el recipiente (matraz Erlenmeyer, vaso de precipitado...) mien­tras éste se agita, mejorando así la solubilidad de las sustancias. En la práctica, en casi todos los laboratorios se dispone de un agitador magnético con placa calefactora, y en función de la operación que se quiera realizar, se conectará o no.

Normalmente, consisten en una superficie plana sobre la cual se colo­can los recipientes que contienen las sustancias que han de calentarse o agitarse. Disponen de una resistencia eléctrica para suministrar calor y de un panel de control donde encontramos: el interruptor de encen­dido, control de temperatura y de la velocidad de agitación (rpm), y el interruptor para conectar o desconectar la placa calefactora.

■ Modo de empleoPara conseguir un funcionamiento óptimo del agitador magnético debemos seguir paso a paso los siguientes puntos:• Colocar el vaso de precipitado sobre la placa, con el agitador apa­

gado.• Para mezclar vamos a emplear un imán recubierto de teflón (o

mosca), que se va a mover gracias al campo magnético giratorio del agitador.

• A continuación se enciende y se selecciona una velocidad mínima para evitar salpicaduras.

• Se aumenta progresivamente la velocidad de rotación hasta llegar al punto deseado.

• Una vez que se haya terminado de agitar se apaga el equipo.

• La mosca la extraemos con una pinza o bien con la ayuda de otro imán.

■ MantenimientoEste equipo está diseñado para trabajar sin necesitar un manteni­miento especial. Basta con seguir los pasos anteriores para que se mantenga sin problemas durante un largo tiempo. Aún así, se reco­mienda seguir unas pautas bien sencillas:

• Limpiar el agitador, con un paño húmedo o alcohol de 70°, en posi­ción vertical para evitar que el detergente llegue al interior. Debe es­tar desconectado de la corriente eléctrica.

• Para las superficies externas, utilizar un jabón neutro y un paño suave.

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Métodos para retirar la moscaExisten dos formas diferentes para extraer la mosca:Con otro imán: npcontamina nuestro preparado, ya que no se introduce en el recipiente, sino que desde fuera se atrae a la mosca. Con mezclas muy viscosas este método puede no resultar eficaz.Con unas pinzas: siempre va a ser eficaz, pero debemos asegurarnos de que la pinza esté limpia para no contaminar. Lo utilizaremos cuando el método anterior no sea posible.

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A la hora de agitar los tubos de ensayo, se deben tapar con papel parafilm o papel de plata. Así evitaremos salpicaduras que pueden ser peligrosas para el operario.

Operaciones básicas de laboratorio 55

Equipos de laboratorio

Figura 3.16 a) Agitador de tubo; b) Agitador para varios tubos.

• Verificar que el aparato esté completamente seco antes de en­cenderlo.

» Agitador de tubos

Este equipo se utiliza cuando la sustancia que se quiere agitar se en­cuentra en un tubo (tubo de ensayo, Eppendorf...). En este caso, la agitación se consigue gracias a la vibración que produce su cabezal.

Esta vibración se puede activar cuando coloquemos nuestro tubo sobre el cabezal (manual) y parará automáticamente al retirarlo. O bien, se puede optar por dejar una vibración continua e ir pasando uno por uno los tubos (continuo).

Su panel de control es bastante básico: consta de un interruptor de encendido y apagado, de un regulador de la velocidad y de una pa­lanca que nos permite seleccionar el modo manual o el continuo.

Actividad propuesta

■ 3.5. ¿Qué equipo emplearías para homogeneizar completamente un reactivo que estaba congelado en un Eppendorf®? Busca en Internet qué es un Eppendorf®. Dibújalo.

Concepto clave g 3 5 Equipos para realizar otras operaciones

es el número de ro­taciones por minuto que un cuerpo da alrededor de un

En este apartado vamos a estudiar brevemente cuatro equipos con funciones muy distintas entre sí.

» Centrífuga

Es un equipo de laboratorio que utiliza la fuerza centrífuga (fuer­za que se genera cuando un objeto gira alrededor de un eje) para separar mezclas líquidas heterogéneas en función de la diferente densidad de sus componentes.

Existe una gran variedad de centrífugas en función de la velocidad que alcanzan. Las estudiarás mejor en la Unidad 7.

Tabla 3.6 Clasificación de centrífugas.

Centrífuga

Centrífuga de baja velocidad

Figura 3.17 Centrífuga.

Centrífuga de alta velocidad

Ultracentrifuga

Velocidad

; 5.000 rpm

18.000-25.000 rpm

; 50.000 rpm

Función

• Separar los elementos l celulares

Separar componentes subcelulares (núcleo, mitocondrias...)

■ Separar macromoléculas, virus

56 Operaciones básicas de laboratorio

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Unidad 3

» Destilador

La palabra destilador proviene de la palabra latina distillare que sig­nifica vaporizar los líquidos por medio del calor.

La destilación se utiliza para separar líquidos miscibles o bien un lí­quido de un sólido miscible en él, basándose en la diferencia entre sus temperaturas de ebullición.

En la destilación se ha de calentar una sustancia hasta que empiece a hervir, los vapores formados llegan hasta el refrigerante, para que se condensen y se recojan en un matraz Erlenmeyer en estado líquido. Verás la destilación con más detalle en la Unidad 7.

Figura 3.18 Destilador.

Concepto claveHace referencia a

la propiedad de algunos lí­quidos para mezclarse en cualquier proporción, dando lugar a una disolución homo­génea.

El agua y el aceite son el ejem­plo más común de líquidos no miscibles o inmiscibles.

» Microscopio

Se trata de un equipo que amplifica ta imagen de objetos peque­ños, permitiéndonos observar dicho objeto o detalles del mismo que a simple vista no veríamos.

En función del sistema que se utilice para amplificar las imagen, se dividen en dos grandes grupos:

• Microscopio óptico: consta de un sistema de lentes que refractan la luz visible para poder ver los objetos.

• Microscopio electrónico: su funcionamiento se basa en una fuen­te distinta a la luz visible: electrones, Rayos X, protones...

Debido a su importancia y a que es un instrumento muy común en un laboratorio, se verá con más deteniemiento en la Unidad 10, jun­to a otros métodos ópticos de identificación de sustancias.

» Peachímetro

Una de las mediciones más frecuentes realizadas en el laboratorio es la medida del pH.

Figura 3.19 Microscopio óptico.

: Solución que mantie­ne un valor constante y cono­cido de pH a una temperatu­ra dada.

Posee múltiples funciones, sirve para calibrar los electro: dos o bien para almacenarlos correctamente y evitar que se desequen.

El analizador de pH se utiliza para determinar la concentración de io­nes del gas hidrógeno [H+] en una disolución. Este equipo permite realizar mediciones de la acidez de una solución acuosa. A ios ana­lizadores de pH se les denomina peachímetros, monitores de pH o potenciómetros.

El peachímetro consta de dos componentes bien diferenciados:

• Un instrumento de medición que contiene circuitos, controles, conectores y pantallas o escalas de medición.

• Un electrodo de combinación. Este dispositivo debe ser alma­cenado en agua destilada y permanecer conectado al instrumen­to de medición. El electrodo de combinación dispone de un elec­trodo de referencia (generalmente de plata/ cloruro de plata) y un electrodo activo, formado por una membrana de vidrio sensible a los iones de hidrógeno.

r ■ Mantenimiento

Los problemas más comunes que nos encontramos en el peachíme­tro se deben a la limpieza y/o almacenamiento de los electrodos.

^ Por eso, en este apartado nos vamos a centrar en ellos:

• Limpieza general. Remojar el electrodo de pH en una soluciónV 0,1 M de ácido clorhídrico (HCI), durante 20 minutos. Enjuagar

con agua destilada.

Referencia Medición

Electrodo de calomel Electrodo desaturado Vidrio

Figura 3.20 Electrodos de peachímetro.

• No golpear el electrodo, ya que generalmente son de vidrio que es un material muy frágil.

Operaciones básicas de laboratorio

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Equipos de laboratorio Unidad 3

• Mientras no esté en uso, se ha de mantener en una solución bu- fferde almacenamiento.

Se estudiará el funcionamiento del peachímetro y otros métodos de medición del pH en la Unidad 9.

Figura 3.21 Peachímetro.

■ 3.6 Trabajar con seguridad: campanas extractoras

Como se vio en la Unidad 1, ciertas sustancias químicas y/o biológi­cas con las que trabajamos en nuestro laboratorio son tóxicas para el ser humano y para el medio ambiente. Si estas sustancias se em­plean en operaciones donde se liberan vapores, su toxicidad au­menta.

En otras ocasiones, necesitamos mantener aséptico el material que estamos utilizando. En este caso, no solo vamos a protegernos no­sotros de los agentes patógenos, si no que vamos a aislar nuestro producto de cualquier agente presente en el ambiente.

Existen dos equipos de seguridad imprescindibles cuando realice­mos ciertas operaciones en el laboratorio:

• Campana extractora de gases: nos protege de emisiones tóxicas producidas por diversos agentes químicos.

• Cabina o campana de flujo laminar: nos encontramos con cabi­nas de flujo laminar horizontal y con otras de flujo laminar vertical. Cada una tiene funciones bien distintas.

■ ■ 3.6.1 Campanas extractoras de gasesLas campanas extractoras capturan y expulsan las emisiones de agentes químicos peligrosos.

Siempre que se manipule cualquier agente químico, será convenien­te trabajar en una campana. Esto en la práctica es casi imposible,

Figura 3.22 Campana extractora de gases.

Figura 3.23 Cabina de flujo laminar.

Aunque la campana extractora y la cabina de flujo laminar se parezcan en su diseño, [observa las imágenes anteriores) no olvides que se utilizan en situaciones diferentes.

Concepto clave

una eficacia de filtrado del 99,99 % para partículas con tamaño de 0,3 pm. Son los más utilizados en las cabinas de flujo laminar.

proporcio­nan una eficacia de filtrado > 99,999 % para tamaños de partícula de 0,1 a 0,3 |jm. Son más novedosos que los HEPA y cada vez se utilizan más.

debido a que en un laboratorio no encontramos tantas campanas como trabajadores (en tu laboratorio es probable que no dispongas de ninguna). Con ciertos reactivos químicos, el uso de la campa­na sí es obligatorio.

■ Manejo de la campana extractora

Como ocurre con los otros equipos del laboratorio, para obtener un mayor rendimiento, lo fundamental será que el personal conozca su funcionamiento. Las pautas para lograrlo son:

• Es importante organizar la actividad antes de trabajar con la cam­pana. Debemos tener las pipetas y todo el material que necesite­mos localizado, ya que el tiempo de exposición al agente quími­co debe ser mínimo.

• Asegurarnos de que la campana esté conectada y funcione co­rrectamente. En caso de detectar cualquier olor fuerte proceden­te de la misma, se cesará inmediatamente con la actividad que se estaba realizando.

• La distancia ideal a la que se debe colocar el usuario es a 15 cm del marco de la campana.

• Extremar las medidas de limpieza y de orden mientras estemos utilizando la campana. Es decir, no utilizaremos la campana para almacenar nuestros reactivos, solo tendremos a mano el que ne­cesitemos en cada momento.

■ Mantenimiento de la campana extractora

El mantenimiento del equipo es fundamental para la seguridad de los operarios, se basa en comprobar periódicamente el funciona­miento del ventilador, el cumplimiento de los caudales mínimos de aspiración y su estado general.

■ ■ 3.6.2 Cabinas de flujo laminar

Las cabinas de flujo laminar se utilizan con estos fines:

• Proteger al trabajador de los riesgos asociados al manejo de ma­terial biológico potencialmente infeccioso.

• Proteger la muestra que se está analizando para que no se con­tamine.

• Proteger el medio ambiente.

Las cabinas se utilizan para el trabajo rutinario relacionado con pa­tógenos (parásitos, bacterias, virus, hongos), el cultivo de células y, bajo condiciones muy precisas, para la manipulación de los agen­tes tóxicos. Son muy comunes en los servicios de farmacia hospi­talaria.

Las cabinas de flujo se comercializan en modelos de flujo horizontal y vertical. En los dos modelos, el aire entra por encima de la cabina y atraviesa un filtro ULPA.

60 Operaciones básicas de laboratorio

• En los modelos de flujo horizontal el aire filtrado atraviesa luego la cámara principal de la cabina en una corriente de aire laminar horizontal (unidireccional) y se expulsa por la abertura frontal de la cabina.

• En los modelos de flujo vertical, el aire filtrado atraviesa luego la cámara principal de la cabina en una corriente de aire laminar ver­tical (unidireccional) antes de ser expulsado por la abertura fron­tal de la cabina.

En las cabinas de flujo laminar horizontal hay un grado de turbulen­cias ligeramente menor que en las cabinas de flujo vertical debido a que el flujo de aire no golpea la superficie de trabajo. Sin embar­go, las cabinas de flujo laminar vertical generan menos turbulencias alrededor de las piezas grandes del equipo que las cabinas de flujo laminar horizontal.

» Funcionamiento de la cabina de flujo laminar

La correcta utilización de la cabina de seguridad biológica se logra al cumplir las siguientes indicaciones:

• Planificar con antelación el material que se va a necesitar. Coordi­nar con los demás compañeros el tiempo de utilización de la ca­bina para evitar interrupciones o el paso de personas en la zona de trabajo.

• Esterilizar con alcohol de 70 ° la superficie interior, empezando desde la zona más interna hasta el exterior.

• Cargar e instalar únicamente los materiales y equipos requeridos para la prueba o ensayo.

• Encender la cabina y la luz ultravioleta (esteriliza la superficie de la cabina) y preparar el área de trabajo. Poner en funcionamiento unos 15 minutos antes para conseguir un ambiente estéril.

• Lavar las manos y ponerse los elementos de protección personal: bata, gafas y dobles guantes estériles.

• Al sentarte encendemos la luz normal (al encenderla se apaga au­tomáticamente la luz UV, ya que esta daña la retina y es cancerí­gena.)

• Diferenciar las áreas limpias de las áreas sucias. Colocar el mate­rial de forma que no se crucen los materiales sucios con los mate­riales limpios.

• Colocar un contenedor para almacenar los materiales desecha­dos, un recipiente con desinfectante para el instrumental poten­cialmente contaminado y un contenedor para objetos cortantes y/o punzantes.

• Evitar colocar objetos muy grandes, cerca unos de otros, dentro de la cabina.

• Procurar realizar las actividades más peligrosas en la zona más pro­funda de la campana.

c u f L O S L d a d

En los servicios de farmacia hospitalaria es frecuente utilizar las cabinas con:

• Flujo horizontal.Se emplean para la elaboración de colirios estériles, nutrición parental... porque lo que se busca es mantener estéril el preparado.

• Flujo vertical. Se utilizan para la preparación de citostáticos (tóxicos para el ser humano). Porque, ademásde la esterilidad del preparado, buscamos la protección del trabajador

Operaciones básicas de laboratorio

• Evitar retirar las manos del área de trabajo hasta que todos los pro­cedimientos programados hayan sido realizados y el material po­tencialmente peligroso haya sido dispuesto en el contenedor co­rrespondiente; al igual que los objetos cortantes y/o punzantes.

• Limpiar la cabina, permitiendo que el aire fluya libremente por 3 o 5 minutos al terminar todas las actividades.

• Descontaminar la superficie de todos aquellos materiales y equi­pos que hayan estado en contacto con el material biológicamente contaminado. Aplicar etanol al 70 % o un desinfectante adecuado y permitir que el mismo se seque.

• Cubrir los recipientes abiertos antes de retirarlos del área de tra­bajo.

• Por último, es necesario quitarnos todo los elementos de protec­ción y lavarnos cuidadosamente las manos.

m Mantenimiento

El mantenimiento de los componentes internos de la cabina deberealizarlo personal cualificado, nosotros solo debemos seguir unaspautas sencillas en el día a día:

• Descontaminar la superficie de trabajo y las superficies interiores de la cabina con etanol al 70 %.

• Limpiar el cristal de la puerta frontal utilizando una solución lim­piadora doméstica.

• Verificar el estado de los filtros y de los ventiladores.

Actividades propuestas

3.6. Indica las diferencias más significativas entre una campana extractora de gases y una cabina de flujo laminar.

3.7. ¿Es importante utilizar material esterilizado en la campana extractora? Y en la cabina de flujo laminar, ¿es obligatorio emplear material esterilizado? Ra­zona tu respuesta.

Operaciones básicas de laboratorio

• El equipamiento de un laboratorio va a de­pender de la actividad realizada en el mismo. No vamos a encontrar los mismos aparatos en un laboratorio farmacéutico que en uno he- matológico. Aunque sí existen algunos que son más comunes, los cuales están presentes en casi todos los laboratorios, por ejemplo: microscopio, balanza...

• La masa (recuerda: masa y peso son magni­tudes distintas pero proporcionales) de uncuerpo la podemos calcular con la balanza. Existen dos tipos: balanzas mecánicas y ba­lanzas electrónicas. Estas últimas son las más exactas y las que solemos encontrar en nues­tro laboratorio.

• Los termómetros nos permiten calcular la tem­peratura de una sustancia. Los más comunes son los termómetros de líquido encerrado. Su funcionamiento se basa en la propiedad de los líquidos de expandirse cuando aumenta la temperatura.

• Algunas sustancias del laboratorio no pueden calentarse manteniendo un contacto directo con la fuente de calor. Es necesario interponer un elemento entre ambas, en este caso utiliza­mos los baños termostatizados. El más común es el baño María, donde el elemento que ac­túa como barrera es el agua.

• Las estufas mantienen unas condiciones de temperatura y en algunos modelos de presión atmosférica (estufa de cultivo) constantes. En­contramos tres grupos distintos; estufas de

secado: su función es la de secar y/o este­rilizar el material del laboratorio; estufas de cultivo: mantiene unas condiciones ideales (temperatura, atmósfera y humedad) para el crecimiento de cultivos celulares, microbioló- gicos...; muflas: son las que alcanzan las tem­peraturas más elevadas y su función es la de calcinar ciertas sustancias para eliminar toda su humedad.

• Algunos reactivos o muestras se deben alma­cenar en frío, por eso en todo laboratorio nos encontramos con frigoríficos y con congelado­res.

• En ciertas ocasiones, es necesario mezclar o agitar un producto en concreto. Existen dos equipos que cumplen esta misión. Por un lado tenemos la placa agitadora, que utilizaremos cuando trabajemos con vasos de precipitado, matraz Erlenmeyer... y por otro lado, el agita­dor de tubos, que es muy útil si estamos utili­zando tubos de ensayo o Eppendorf.

• En el laboratorio podemos encontrarnos con sustancias tóxicas para los usuarios y para el ambiente que los rodea. A la hora de manipu­larlos se ha de trabajar con una campana ex- tractora, ya que evita la difusión del agente tóxico por el ambiente.

• La cabina de flujo laminar es otro equipo de seguridad, en este caso va a tener una triple misión: proteger la muestra con la que se está trabajando, al usuario que la está manipulan­do y al medio ambiente.

Operaciones básicas de laboratorio 63

■Ü De comprobación3.1. Indica la respuesta incorrecta

a) Los equipos para medir solo nos proporcio­nan datos cualitativos.

b) La balanza nos proporciona la masa de las sustancias.

c) Podemos encontrar termómetros de alco­hol en el mercado.

d) Todas son incorrectas.

3.2. ¿Qué balanzas utilizarías si necesitas pesar 1Mg de NaOH?

a) De precisión.

b) Microanalítica.

c) Macroanalítica

d) Semimicroanalítica.

3.3. ¿Qué ventaja presenta el termómetro de gas sobre el termómetro de alcohol?

a) Es más fácil de manejar.

b) El termómetro de gas es más preciso.

c) Es digital.

d) a y b son correctas.

3.4. ¿Cuál de los siguientes componentes no en­contramos en un baño termostatizado?

a) Una resistencia eléctrica.

b) Control para el llenado o vaciado.

c) Un botón para encender o apagar la placa calefactora.

d) Todos son componentes del baño termos­tatizado.

3.5. ¿Qué equipo utilizarías para separar dos lí­quidos miscibles entre sí?

a) Una balanza.

b) Un espectrofotómetro

c) Un destilador.

d) Ninguna de las anteriores.

3.6. Está relacionado con la ley de Lambert-Beer:

a) La absorbancia.

b) La gravedad.

c) La transmitancia.

d) a y c son correctas.

3.7. ¿En qué aparato podemos encontrarnos una placa de Petri?

a) En una estufa de secado.

b) En una estufa de cultivo.

c) En un agitador de placa.

d) b y c son correctas.

3.8. ¿Los congeladores que alcanzan una tem pe­ratura inferior a los -30 °C se llaman?

a) Congeladores de baja temperatura.

b) Congeladores de conservación.

c) Ultracongeladores.

d) En el laboratorio no encontramos congela­dores que alcancen estas temperaturas.

3.9. La diferencia entre el agitador magnético y el agitador de tubos consiste en que:

a) El agitador de tubos es el único que puede agitar más de un recipiente a la vez.

b) El agitador de tubos te permite calentar la muestra.

c) Con el agitador magnético puedes calentar la muestra.

d) No existen diferencias significativas entre ambos.

3.10. Señala la respuesta incorrecta:

a) La campana extractora de gases evita que los vapores de un agente químico se difun­dan por el laboratorio.

b) Las cabinas de flu jo lam inar protegen la materia que se encuentra dentro de ellas, al usuario y al medio ambiente.

c) Podemos utilizar la cabina de flujo horizon­tal para manipular agentes biológicos tóxi­cos.

d) La luz UV utilizada en las cabinas de flu jo esteriliza la superficie de la misma.

64 Operaciones básicas de laboratorio

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De aplicación

3 , 11» Observa esta imagen y di de qué se trata, ¿de una campana extractora o de una cabina de flujo laminar? Razona tu respuesta.

3.12. Completa el siguiente cuadro:

Baño de aceite

Temperatura alcanzada

Agua

> 100°C

3.13. Elabora un mapa conceptual indicando las funciones más importantes de los equipos estudiados en el tema.

3.14. Indica cuatro precauciones que debemos seguir al utilizar una cabina de flujo laminar.

De ampliación

3.15. Observa el laboratorio, ¿reconoces tocios los equipos? Si no es así, busca información sobre su funciona­miento y sobre su mantenimiento.

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