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ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LABORATORIOS
CIENTÍFICOS DENTRO DE LA FACULTAD DE ESTUDIOS
SUPERIORES ZARAGOZA DE LA UNAM.
Integrantes:
Hernández Morales David
Moreno Ruíz Montserrat
Noriega Espíndola Ana Jessica
Pérez Tobón Gustavo Román
Sánchez Gómez Eduardo
Grupo: 600C
Fecha de entrega: Jueves 22 de septiembre del 2011.
ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LABORATORIOS CIENTÍFICOS DENTRO
DE LA FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA DE LA UNAM
Introducción:
En el campo de la ciencia, el laboratorio constituye el lugar de trabajo, en la enseñanza
y en la investigación, por lo que se considera indispensable conocer las características
que debe cumplir para poder llevar a cabo las actividades que en él se realizan, con
armonía y satisfacción. Para ello, lo ideal sería diseñarlo para la tarea específica que
en él se realizará, ya sea para el trabajo docente o para la investigación científica
directa y aplicada. Sin embargo, existen algunos puntos comunes a casi todos los tipos
de laboratorio que a continuación se mencionan y explican brevemente:
a) Localización y orientación del laboratorio. La localización del laboratorio depende
del trabajo que en él se realice, por ejemplo, para la investigación en biología
marina el laboratorio debe ubicarse cerca o en el mismo mar. Po otro lado, la
orientación del mismo dependerá de la latitud en la que se construya, por
ejemplo, como en la ciudad de México la luz dominante llega del sur, el
laboratorio tendría que construirse de tal manera que las ventanas estén
orientadas hacia ese punto. (Gaviño, 1972).
b) Instalaciones. Las principales instalaciones que deben considerarse son: La
calefacción, la ventilación, el desagüe y la provisión de agua, gas y electricidad.
En ocasiones se requieren líneas de vacío y de aire a presión, aunque las
primeras son de uso restringido. (Gaviño, 1972).
c) Ventilación y calefacción. Puede ser natural o artificial, sin embargo, el mejor
sistema de calefacción y ventilación es la ventilación artificial por
acondicionamiento de aire, con entradas y salidas reguladas para compensar el
aire necesario en el laboratorio, para el personal que ahí trabaja, así como para
las campanas de liberación de gases. Ahora bien, cualquiera que sea sistema de
ventilación, es esencial disponer de extinguidores para casos de incendio.
(Gaviño, 1972).
d) Iluminación. Debe estar dispuesta convenientemente en relación con las mesas
de trabajo. La iluminación puede ser natural o artificial, aunque por su intensidad
la más conveniente es la luz natural, pero debe evitarse la luz solar directa que
forme reflejos molestos a la observación o altere la temperatura del laboratorio.
(Gaviño, 1972).
e) Desagüe. Se recomienda cualquier sistema simple, con el mínimo de codos y
otros lugares donde puedan acumularse materiales de desecho. (Gaviño, 1972).
f) Conductos en general. Necesariamente los conductos para los cables eléctricos,
gas, agua, etc., deben ser accesibles y estar fuera de los lugares de paso, y
además, que lleguen por instalaciones ocultas, para que no obstruyan la
superficie de las mesas. (Gaviño, 1972).
g) Materiales para la construcción. Hay una serie de requisitos referentes a los
materiales de construcción y, en especial, a los de revestimiento. Entre los
principales se mencionan los siguientes:
Superficies lisas no porosas.
Resistentes a la corrosión.
No iónicas.
Resistentes al calor.
Impermeables.
h) Pisos. La madera en tablas o en bloques o el hormigón, no son satisfactorios por
sí solos y debes evitarse. No obstante, pueden cubrirse con linóleo bien
encerado y colocado en forma apropiada, para lograr un tipo de piso sumamente
satisfactorio para todo tipo de trabajo. (Gaviño, 1972).
i) Paredes. Preferentemente se recomienda un terminado “tipo hospital”, aplicando
una capa de pintura a superficies revocadas lisas. Para la asepsia se
recomienda emplear una pintura a base de caucho colorado. El color de las
paredes debe ser siempre de tonos claros y no brillantes para que permitan la
difusión adecuada de la luz a y eviten reflejos, al igual que los techos. (Gaviño,
1972).
j) Mesas de trabajo y otros muebles. Estos objetos deben ser de materiales muy
resistentes (mármol, formite, etc.), siendo la madera un material base
completamente satisfactorio y debe tratarse con pinturas especiales. (Gaviño,
1972).
k) Superficies de trabajo. El mejor material para superficies de trabajo es el
polietileno. Tanto el celofán como las hojas delgadas de polietileno, el papel
plastificado y los papeles encerados, son suficientemente baratos como para ser
repuestos con frecuencia. (Gaviño, 1972).
Seguridad y precauciones en el laboratorio.
Los mayores peligros en un laboratorio no son el fuego y las descargas eléctricas, sino
el descuido y la irresponsabilidad. Se producen accidentes por una falla en el diseño,
por una conservación defectuosa y, porque un operador actúa antes de pensar.
(Gaviño, 1972).
En el diseño del laboratorio es mucho lo que puede hacerse por la seguridad, por
ejemplo:
Deben evitarse escalones o cambios de nivel en el piso.
Conviene que las hojas de las puertas sea transparentes, para reducir al mínimo
la posibilidad de colisiones.
Deben haber un número adecuado de salidas, teniendo en cuenta los
dispositivos de salida de emergencia.
Sin embargo, recordamos que por perfecto que sea el diseño de un laboratorio,
la seguridad en el trabajo depende principalmente del operador.
Particularmente, en cuanto al laboratorio de investigación científica decimos que
existen laboratorios que, por naturaleza de sus estudios requieren grandes locales y
gran cantidad de equipo y personal. Por otro lado, existen laboratorios en los que se
investiga un fenómeno particular y requieren de la adquisición de aparatos complejos y
costosos, muchas veces no necesitan de un lugar tan amplio como los anteriores.
Ahora bien, este trabajo lo realizamos en base a los datos obtenidos en una
visita a dos laboratorios de investigación científica ubicados en la Facultad de Estudios
Superiores Zaragoza de la UNAM, con el fin de conocer las actividades que desarrolla
particularmente, el diseño de la infraestructura del laboratorio y las medidas de
seguridad que se utilizan y con ello identificar las características base de todo
laboratorio científico ya mencionadas anteriormente, así como las características de
diseño particulares de cada laboratorio y el tipo de investigaciones que lleva a cabo.
Objetivo:
Con esta investigación se pretende conocer físicamente un laboratorio de investigación
biológica (en este caso, laboratorios de la FES Zaragoza de la UNAM) para identificar
las características de diseño en su infraestructura, las actividades de investigación
científica que se llevan a cabo dentro del laboratorio y las medidas de seguridad que se
toman en cuenta durante la experimentación dentro del mismo laboratorio.
Desarrollo:
La FES Zaragoza está conformada por una gran variedad de laboratorios, tanto
docentes como de investigación, nosotros decidimos conocer más sobre los
laboratorios de investigación referentes a: “Las reacciones catalíticas y cromatografía”,
utilizado frecuentemente por alumnos o egresados de la carrera de Química
Farmacéutica Biológica, y también otro relacionado a “Eco hidrología” y “Nutrición
vegetal”. En general los laboratorios están divididos, pues no todos lo utilizan con la
misma finalidad, tal vez sus investigaciones están relacionadas pero cada investigador
enfoca su proyecto en un tema en especial.
Laboratorio 1 “Reacciones catalíticas y cromatografía”. Como lo mencionamos
anteriormente, los laboratorios se dividen y así se puedan utilizar para trabajar en
diferentes proyectos, entonces nosotros seleccionamos un laboratorio en el que se
desarrollaba el tema arriba mencionado. Aquí realizan diferentes reacciones, entonces
éstas dan lugar a diferentes compuestos, por tanto dichos compuestos deben ser
separados y uno de los equipos que utilizan es una “columna cromatográfica”, en
donde se da la separación de dichos compuestos.
Ahí aprendimos que la cromatografía se basa en un conjunto de técnicas
asociadas al principio de retención selectiva.
Permite separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo
identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.
Fase móvil: consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico).
Fase estacionaria: se trata de un sólido o un líquido fijado en un sólido.
Los componentes de la mezcla interaccionan en forma diferente con la fase
estacionaria y con la fase móvil.
Los componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas velocidades y se
van separando.
Tipos de cromatografía
a) Cromatografía plana: La fase estacionaria se sitúa sobre una placa plana o
sobre un papel.
Las principales técnicas son:
Cromatografía en papel.
Cromatografía en capa fina.
b) Cromatografía en columna: La fase estacionaria se sitúa dentro de una columna.
Según el fluido empleado como fase móvil se distinguen:
Cromatografía de líquidos.
Cromatografía de gases.
Cromatografía de fluidos supercríticos.
En este caso sólo abordaremos la cromatografía en columna, puesto que esta es la
que se trabaja dentro del laboratorio:
Cromatografía de columna
Consiste en la aplicación de una muestra compleja a una columna de cristal.
Contiene una matriz sólida porosa que está inmersa en el solvente.
Se bombea una gran cantidad de solvente a través de la columna.
Las diferentes mezclas se van retrasando de manera distinta según sus
interacciones con la matriz.
Se pueden separar de acuerdo a su carga, su hidrofobicidad, su tamaño o su
capacidad de unirse a grupos químicos particulares.
La pureza de las fracciones obtenidas se suele comprobar mediante la
electroforesis en geles de poliacrilamida.
El laboratorio puede servir para realizar investigaciones tanto de Química como
de Biología, y por eso está equipado con gran cantidad de materiales que pueden ser
utilizados en cualquier momento, incluso vimos el funcionamiento de muchos de ellos,
entre ellos, el de la columna cromatográfica.
a) Medidas de seguridad. Las medidas que se utilizan son las usuales de cualquier
laboratorio, a continuación presentaremos un listado en donde se mencionan la
indicaciones a seguir en los laboratorios, las cuales forman parte del
Reglamento General de Laboratorios dentro de la Fes Zaragoza.
Uso obligatorio de bata.
Uso obligatorio de zapatos cerrados.
Uso obligatorio de identificación.
Prohibido fumar.
Prohibido usar audífonos.
Prohibido consumir bebidas y alimentos.
Prohibido correr y jugar dentro del laboratorio.
Si se siguen estas indicaciones será más fácil trabajar dentro de un
laboratorio y también se evitarán accidentes, pero también es muy importante
conocer con qué materiales se trabajará para añadir otras medidas de
seguridad, como por ejemplo: lentes de seguridad, guantes, es muy interesante
agregar que existen guantes de asbesto para manipular sustancias calientes en
exceso, etc.
Dentro de este laboratorio en particular se utiliza lo que es la campana de
seguridad que permite manipular reacciones demasiado volátiles o peligrosas,
con este equipo se pueden hacer extracciones más eficaces previniendo
accidentes. También dentro del laboratorio se encuentran diferentes
señalamientos con los cuales se da información sobre las características de
algunos equipos, salidas de emergencia, etc. Es muy importante que haya un
extinguidor que se pueda usar en un momento crítico en el cual ocurra un
incidente además de regaderas de emergencia por si ocurre algún accidente con
cualquier sustancia. En general las medidas de seguridad fueron creadas para
prevenir accidentes y hacer del laboratorio un lugar seguro de trabajo, por eso
es indispensable que todos estén equipados por si llega a ocurrir un evento
inesperado.
b) Infraestructura. El laboratorio estaba integrado por mesas de trabajo con
materiales resistentes, un piso firme al igual que las paredes, extractores de aire
en caso de que haya compuestos volátiles, tiene suministros de vacío, agua,
aire, gas, almacenes con los diferentes materiales de cristal, lámparas con la luz
necesaria para realizar trabajos, ventilación, área de lavado, enchufes, equipos
de para diferentes utilidades que se encuentran al alcance de los investigadores,
un lugar reservado para las sustancias que se llegaran a utilizar, además de un
lugar con computadoras.
Laboratorio 2 “Eco hidrología”, “Nutrición vegetal”. Este laboratorio tenía
diferentes proyectos de investigación, unos enfocados a Ecología, otros estudian la
relación entre la vegetación y la calidad del suelo, otros agricultura orgánica, agro
ecología, pero nosotros nos enfocamos a la eco hidrología y nutrición vegetal, el
primero trata sobre la relación que guardan los bosques, con los ríos y lagos, aquí
también desarrollan investigaciones para las cuales van a sitios de recarga de
acuíferos a nivel nacional y tratan de ver la relación entre la vegetación y la lluvia con la
formación de las cuencas hidrológicas, y el segundo aborda cómo se puede mejorar el
crecimiento de los cultivo agrícolas y de especies forestales, además de la relación que
existe entre la vegetación y las propiedades físicas y químicas del suelo El espacio está
distribuido equitativamente.
En este laboratorio aprendimos que la Eco hidrología se encarga de estudiar las
interacciones entre el ciclo hidrológico y los ecosistemas en diferentes escalas espacio-
temporales. Las zonas riparias de los ríos son humedales reconocidos como interfase
entre ecosistemas acuáticos y terrestres. Los humedales tienen un alto potencial para
regular los flujos de agua y nutrientes en la cuenca, pero al mismo tiempo son
afectados por procesos fluviales tales como inundación y sedimentación, y típicamente
soportan una flora distintiva que difiere en la estructura y función de la vegetación
terrestre adyacente.
La nutrición vegetal consiste en la elaboración y utilización de la materia rica en
energía, como azúcares, aceites o proteínas, a partir de los materiales recogidos del
suelo y del aire como agua, sales minerales o dióxido de carbono y de la energía del
Sol. Esta materia que es la que fabrican las plantas sirve de alimento para los seres
heterótrofos.
La nutrición vegetal comprende tres procesos:
Absorción y transporte de nutrientes hacia la hoja.
Fotosíntesis.
Utilización del alimento.
a) Medidas de seguridad. Se manejarían las mismas medidas de seguridad que en
el laboratorio anterior, agregándole aspectos como: todos deben saber que van
a hacer en el laboratorio, deben tener un plan de trabajo, tener conocimiento de
los materiales peligrosos y cómo se deben manejar, también este laboratorio
contaba con una campana de seguridad para realizar extracciones seguras,
igual con regaderas de emergencia, señalamientos de seguridad, extinguidor,
etc.
b) Infraestructura. El laboratorio contaba con mesas de materiales resistentes, piso
firme al igual que las paredes, suministros de, gas, aire y vacío. Almacenes para
los materiales con señalamientos sobre su contenido, área de lavado, un lugar
reservado para computadoras, iluminación necesaria además de ventilación,
enchufes para la electricidad, etc.
Discusión:
En particular, nuestro punto de vista acerca de esta unidad y en especial, de esta
investigación, es que consideramos muy importante la parte práctica en todo tema, ya
que en esta primera unidad logramos enriquecer nuestros conocimientos al visitar un
laboratorio de investigación, puesto que de esta manera vimos más de cerca lo que
realmente implica el trabajo de investigación dentro de un laboratorio.
Observamos que en el Laboratorio 1 trabajan QFB (Químicos Farmacéuticos
Biológicos) y Químicos Puros, en donde se investigan y se trabaja con reacciones
catalíticas y de cromatografía.
En el Laboratorio 2 trabajaban biólogos e investigan Eco Hidrología y al
visualizarlos logramos comprender cómo está ubicado su lugar de trabajo, la
distribución de su equipo y las medidas de seguridad que se toman dentro del
laboratorio, que por ser de diferentes investigaciones, éstas varían entre sí.
Ahora bien, de acuerdo a los puntos planteados en la introducción del presente
trabajo, podemos decir que el general los laboratorios de la Facultad de Estudios
Superiores Zaragoza de la UNAM contaban con todas las medidas señaladas, entre las
que podemos encontrar una buena iluminación en el espacio de trabajo, la ventilación y
calefacción, desagüe adecuado, mesas y mobiliario necesario, etc.; así como las
medidas de seguridad como las salidas de emergencia, sin embargo, también nos
quedó claro, como se señaló en la introducción, que finalmente la seguridad dentro del
laboratorio depende de uno mismo y del cuidado que se tiene al trabajar
experimentalmente.
Conclusiones:
Con este trabajo de investigación aprendimos acerca de la utilización del método
científico en una investigación, acerca del tipo de estudio que realizan los laboratorios,
que en el caso del laboratorio de “Reacciones catalíticas y cromatografía”
consideramos que fue retrospectivo parcial, longitudinal, comparativo y experimental.
Mientras que para el laboratorio de “Eco hidrología” y “Nutrición vegetal”
concluimos que se trata de un estudio retrospectivo parcial, longitudinal, descriptivo y
experimental.
También conocimos el funcionamiento de los laboratorios, sus instalaciones
(iluminación, ventilación, el desagüe, las mesas de trabajo, etc.) y diversos equipos que
utilizan para la actividad experimental (hornos, columnas cromatografías, suministros
de aire, de vacío, agua, gas.) y las medidas de seguridad que se toman ahí (uso de
bata, regaderas para incendios, uso de lentes o alguna otra protección para los ojos, en
algunos casos guantes de látex o asbesto, extractores de aire, para compuestos
volátiles, informarse acerca del funcionamiento de los equipos, campanas de
seguridad, etc.).
Este trabajo fue muy importante para que comprendiéramos más a fondo el
tema, ya que al visitar los laboratorios, logramos ejemplificar lo aprendido en clase, así
como también llevarnos un mejor y mayor conocimiento del tema.
Bibliografía:
Gaviño, G., et al. (1972). Técnicas selectas del laboratorio y campo de la biología.
México: Limusa (11-16).
