informe laboratorio 1

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I RECONOCIMIENTO DE MATERIALES Y/O EQUIPOS DE LABORATORIO. SEGURIDAD EN EL LABORATORIO ALUMNA: SUPO OSORIO DIANA MILAGROS (01Q) FACULTAD: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA CURSO: LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I (91G) PRACTICA: Nº1 PROFESORA: REYNA MENDOZA GLADYS

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informe de laboratorio UNAC 2015 I CICLO

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Page 1: INFORME LABORATORIO 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I

RECONOCIMIENTO DE MATERIALES Y/O EQUIPOS DE LABORATORIO. SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

ALUMNA: SUPO OSORIO DIANA MILAGROS (01Q)

FACULTAD: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

CURSO: LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I (91G)

PRACTICA: Nº1

PROFESORA: REYNA MENDOZA GLADYS

7 DE ABRIL DEL 2015

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OBJETIVOS

1. Reconocer, describir y comprender la estructura de materiales empleados en la fabricación de los instrumentos, materiales y equipos de mayor uso en los trabajo de laboratorio.

2. Obtener las políticas de estudio que presentará el profesor en este curso.

3. Identificar por nombre, clasificar y señalar los usos y funciones de cada uno de ellos.

4. Reconocer y utilizar en las actividades diarias de nuestro trabajo, los sistemas de identificación de peligros para evitar accidentes de trabajo y enfermedades ocupacionales generadas por sustancias químicas.

PARTE TEÓRICA

I. MATERIALES DE LABORATORIO

Vasos de precipitación:Son vasos de vidrio que poseen un pico para poder verter los líquidos sin derramarlos.Se utilizan para calentar líquidos o disolver sustancias.

Tubos de ensayo:Se los utiliza para realizar trabajos en pequeña escala, por ejemplo, calentamiento, diluciones, desarrollo de coloraciones, distintas reacciones, etc. El volumen contenido no debe sobrepasar la cuarta parte del volumen total del tubo.

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Agitador (varilla de vidrio):Son varillas de vidrio de 3 a 5 mm de diámetro y de largo conveniente. Como su nombre lo dice, sirve para agitar alguna sustancia que esté contenida en un recipiente.

Matraz Erlenmeyer:Por su forma se adaptan para agitar un líquido (valoraciones) y como sus paredes son cónicas se evitan proyecciones al calentar un líquido cuando se reduce demasiado el volumen durante su calentamiento.

Balanza mecánica:Es un instrumento que sirve para medir la masa de un objeto. Es una palanca de primer género de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite medir masas.

Crisol:El crisol es un aparato que normalmente está hecho de grafito con cierto contenido de arcilla y que puede soportar elementos a altas temperaturas, ya sea el oro derretido o cualquier otro metal, normalmente a más de 500 °C. Algunos crisoles aguantan temperaturas que superan los 1500 °C.

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Pipetas:La pipeta es un instrumento volumétrico de laboratorio que permite medir la alícuota de líquido con bastante precisión. Suelen ser de vidrio. Está formada por un tubo transparente que termina en una de sus puntas de forma cónica, y tiene una graduación (una serie de marcas grabadas) con la que se indican distintos volúmenes.

Pinzas:Las pinzas se utilizan para sostener algo que esté caliente o que simplemente no se pueda sostener directamente con la mano, existen pinzas para crisoles, para balones, para buretas, entre otras.

Bureta:Son tubos largos graduados de diámetro interno uniforme, provistos de una llave. Se utilizan para emitir cantidades variables de líquidos y por lo tanto están divididas en muchas divisiones pequeñas.

Espátula:Se utiliza para tomar pequeñas cantidades de compuestos que son, básicamente, polvo. Se suele clasificar dentro del material de metal y es común encontrar en recetas técnicas el término punta de espátula para referirse a esa cantidad aproximadamente. Tienen dos curvaturas, una en cada lado, y cada una hacia el lado contrario a la otra.

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Matraz volumétrico: Se emplea para medir con exactitud un volumen determinado de líquido. La marca de graduación rodea todo el cuello de vidrio, por lo cual es fácil determinar con precisión cuándo el líquido llega hasta la marca. La forma correcta de medir volúmenes es llevar el líquido hasta que la parte inferior del menisco sea tangente a la marca.

Soporte universal:Consta de una base rectangular metálica pesada, de hierro fundido para darle estabilidad, y sobre la misma una varilla de hierro en forma perpendicular, ubicada en el centro o en un extremo.

Cápsula de porcelana:Se utiliza para la separación de mezclas, por evaporación y para someter al calor ciertas sustancias que requieren de elevadas temperaturas. En otras palabras: permite carbonizar sustancias y compuestos químicos, resiste elevadas temperaturas. Sirve para calentar o fundir sustancias solidas o evaporar líquidos.

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Gradilla:Se emplean para ubicar los tubos de ensayo. Pueden ser de madera, metal forrado en polipropileno o de metal, estas últimas casi no se fabrican ya que son atacadas por soluciones ácidas o básicas. Las forradas en plástico o las de material plástico, no sirven para depositar tubos calientes. En ellas se ubican tubos o micro tubos de ensayo.

Termómetro (°C):Es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales. Hay de mercurio y de alcohol.

II. SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

Reglas de seguridad

1. En el laboratorio es indispensable el uso del mandil.

2. No está permitido comenzar un experimento sin autorización.

3. Al calentar un reactivo en el tubo de ensayo diríjase este hacia donde no hayan personas.

4. Nunca lleve a la boca un reactivo para probarlo, para detectar olores, abanique estos con la mano hacia la cara.

5. Trabaje cuidadosamente para evitar perjuicios a los demás. Comunicar inmediatamente al profesor o al asistente de laboratorio, cualquier accidente que pudiera ocurrir.6. Es muy aconsejable, si se tiene el pelo largo llevarlo recogido o metido en la ropa, así como no llevar colgantes.

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7. Limpiar siempre el lugar y los materiales de trabajo, antes de abandonar el área; para que queden a disposición y a uso inmediato.

8. Antes de usar un determinado reactivo, asegúrese bien de que es el que necesita, volviendo a leer el rotulo que lleva en el frasco.

9. Nunca eche agua sobre un ácido concentrado; siempre añada el ácido lentamente sobre el agua mientras agita contantemente.

10. Si cae en su piel sustancias corrosivas como el ácido o base, deje caer inmediatamente mucha agua sobre el área afectada.

11. Considerar que el área donde usted trabaja con gases, siempre debe estar suficientemente ventilada.

12. Siga fielmente las instrucciones que se da en la práctica. Velar que los frascos con reactivos se mantengan correctamente tapados.

13. No devolver a los frascos de origen los sobrantes de los productos utilizados sin consultar al profesor.

14. Los residuos líquidos se echaran por el vertedero con la llave abierta para que se diluyan con el agua; y los sólidos, se depositaran en el basurero; salvo otra disposición del profesor.

15. Antes de dejar el laboratorio, lave sus manos con agua y con jabón.

DATOS Y OBSERVACIONES

Como ejemplo al utilizar los materiales, utilizamos el hidrómetro para medir la densidad del agua de caño, lo cual dio como resultado 998 g/cm3.

De ahí utilizamos agua con sal para medir su densidad a cierta temperatura.

Materiales que se utilizo:

- Hidrómetro - Hornillas - Vaso de precipitado de 250 ml - Termómetro - cuadro de densidades del NaCl a cada Temperatura (ºC) -Sal

GRÁFICOS

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Termómetro Hornillas

Vaso precipitado de 250 Ml sal

Hidrómetro o Densímetro

CALCULOS Y RESULTADOS

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Hallar en una solución de 250 ml de agua con sal al 20%, disolver y mostrar su densidad y corroborar con la tabla.

250 x 20% = 250 x (20/100) = 50 gr de Sal (NaCl)

- Se mezclo el agua con la cantidad exacta de sal, lo disolvimos poniendo el recipiente en las hornillas, pudimos notar algunos errores en los cuales no nos pudiera sacar la densidad exacta (indicada en la tabla de valores), entre estas tenemos:

1. En primer lugar no era agua pura (agua destilada) era agua de caño, por lo que además del agua contiene muchos más minerales en pequeñas proporciones.

2. La sal que se utilizo no era NaCl puro, ya que la sal de mesa contiene yodo y otros elementos mezclados por la cual al calentarlos no se disolvió completamente.

- Al estar lista la solución se introdujo el termómetro indicando aprox. 40ºC y de ahí se puso el hidrómetro para saber su densidad la cual no era exacta a la tabla por un margen de error de 2 g/cm3.

CONCLUSIONES

• En el laboratorio de química se debe conocer y ser conscientes de cada una de las normas de seguridad con el fin de evitar accidentes.

• Cuando estamos trabajando dentro del laboratorio, debemos tener las prendas adecuadas para la labor que estamos realizando.

• La higiene es un factor importante, del cual depende el buen desempeño de las actividades que se realizan durante la práctica.

• Prestar la debida atención a cada experimento o prácticas que se llevara a cabo, estar concentrados.

RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS

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Cuestionario

1. ¿Cuál es el procedimiento que debe realizar frente a un accidente en el laboratorio?

A continuación se hace referencia a los accidentes más comunes que se pueden suscitar en el laboratorio y los correspondientes primeros auxilios que deben aplicarse en cada caso.Es importante tener esta lista pegada y protegida en un lugar visible para que cuando ocurra el accidente no se pierda tiempo buscando la solución al problema; también es deseable que se tengan los materiales necesarios para solucionar la afección en lugar seguro pero accesible.Es importante recalcar que la asistencia en el laboratorio con los primeros auxilios no sustituye en ningún caso la asistencia médica, por lo tanto el afectado deberá acudir al médico para que valore su situación.

ACCIDENTE PRIMEROS AUXILIOSSalpicadura de reactivos

en los ojosLavar con abundante agua y consultar de inmediato con un oftalmólogo

Álcalis sobre la piel Lavar con agua abundante y una solución diluida al 1% de ácido acético (vinagre)

Ácidos sobre la piel Lavar con agua abundante y luego colocar una disolución de bicarbonato de sodio diluida al 1%

Ácidos sobre la ropa Lavar con agua abundante y luego con disolución diluida al5% de bicarbonato de sodio

Álcalis sobre la ropa Lavar con agua abundante y luego con solución diluida de ácido acético (vinagre) al 5%

Fenol sobre la piel Colocar solución diluida al 15% de bromo y luego glicerinaBromo sobre la piel Colocar glicerina y disolución al 1% de fenol

Quemaduras por contacto con objetos

calientes

Enfriar la parte afectada y colocar una disolución de ácido bórico; también se coloca picrato de butesín sobre la quemadura

Cortaduras con vidrio Lavar la parte afectada con agua y jabón neutro, luego colocar disolución de cloruro férrico al 1% y productos farmacéuticos desinfectantes, excepto agua oxigenada para evitar la necrosisde los tejidos

Inhalación de vapores de cloro y bromo

Inhalar aire fresco, hacer respiraciones de vapor de agua o de alcohol, si se produce el vómito no evitarlo; también podrían respirar amoníaco muy diluido

2. ¿Qué precauciones debe tener al realizar las prácticas de laboratorio?

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a) Manipulación del vidrio. Nunca fuerces un tubo de vidrio, ya que, en caso de ruptura, los cortes pueden ser graves. Para insertar tubos de vidrio en tapones humedece el tubo y el agujero con agua o silicona y protégete las manos con trapos. El vidrio caliente debe de dejarse apartado encima de una plancha o similar hasta que se enfríe. Desafortunadamente, el vidrio caliente no se distingue del frío; si tienes duda, usa unas pinzas o tenazas. No uses nunca equipo de vidrio que esté agrietado o roto. Deposita el material de vidrio roto en un contenedor para vidrio, no en una papelera.

b) Manipulación de productos químicos. Los productos químicos pueden ser peligrosos por sus propiedades tóxicas, corrosivas, inflamables o explosivas. Muchos reactivos, particularmente los disolventes orgánicos, arden en presencia de una llama. Otros pueden descomponer explosivamente con el calor.

c) No inhales los vapores de productos químicos. Trabaja en una vitrina extractora siempre que uses sustancias volátiles. Si aún así se produjera una concentración excesiva de vapores en el laboratorio, abre inmediatamente las ventanas. Si en alguna ocasión tienes que oler una sustancia, la forma apropiada de hacerlo es dirigir un poco del vapor hacia la nariz. No acerques la nariz para inhalar directamente del tubo de ensayo. Está terminantemente prohibido pipetear reactivos directamente con la boca. Usa siempre un dispositivo especial para pipetear líquidos.

d) Utilización de mecheros de gas. Si usas un mechero Bunsen, u otra fuente intensa de calor, aleja del mechero los botes de reactivos químicos. No calientes nunca líquidos inflamables con un mechero. Cierra la llave del mechero y la de paso de gas cuando no lo uses. Si hueles a gas, no acciones interruptores ni aparatos eléctricos, no enciendas cerillas o mecheros, abre puertas y ventanas, y cierra la llave general del laboratorio.

e) Transporte de reactivos. No transportes innecesariamente los reactivos de un sitio a otro del laboratorio. Las botellas se transportan siempre cogiéndolas por el fondo, nunca del tapón.

f) Calentamiento de líquidos. No calientes nunca un recipiente totalmente cerrado. Dirige siempre la boca del recipiente en dirección contraria a ti mismo y a las demás personas cercanas.

g) Riesgo eléctrico. Para evitar descargas eléctricas accidentales, siga exactamente las instrucciones de funcionamiento y manipulación de los equipos. No enchufe nunca un equipo sin toma de tierra o con los cables o conexiones en mal estado. Al manipular en el interior de un aparato, compruebe siempre que se encuentra desconectado de la fuente de alimentación.

3. ¿Qué significa riesgo químico, riesgo físico, riesgo biológico?

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a) Riesgo químico: es aquel riesgo susceptible de ser producido por una exposición no controlada a agentes químicos la cual puede producir efectos agudos o crónicos y la aparición de enfermedades. Los productos químicos tóxicos también pueden provocar consecuencias locales y sistémicas según la naturaleza del producto y la vía de exposición.

b) Riesgo físico: está asociado a la probabilidad de sufrir un daño corporal. Existen diversas actividades y tareas que presentan un elevado riesgo físico ya que su desarrollo puede acarrear lesiones de diferente tipo e incluso, en caso de un error o accidente, provocar la muerte.c) Riesgo biológico: consiste en la presencia de un organismo, o la sustancia derivada de un organismo, que plantea, sobre todo, una amenaza a la salud humana (una contaminación biológica). Esto puede incluir los residuos sanitarios, muestras de un microorganismo, virus o toxina de una fuente biológica que puede resultar patógena. Puede también incluir las sustancias dañinas a los animales y otros seres vivos. El término y su símbolo asociado se utilizan generalmente como advertencia, de modo que esas personas potencialmente expuestas a las sustancias lo sepan para tomar precauciones. Hay también un biohazard HCS/WHMIS insignia que utiliza el mismo símbolo. La expresión «riesgo biológico» está muy ligada al campo de la prevención de riesgos laborales.

4. ¿Qué indican las frases R y las frases S para una sustancia química?

Las llamadas Frases-R indican riesgos especiales que pueden surgir durante el manejo de sustancias o formulaciones peligrosas. La letra “R” es abreviatura de “Riesgo”. Según la “Ordenanza sobre Sustancias Peligrosas”, las Frases-R deben seleccionarse según la clasificación de la sustancia y utilizarse para su etiquetado. La selección de las Frases-R debe seguir los mismos criterios que las guías para la asignación de los símbolos y descripciones de peligrosidad. Las Frases-R y las combinaciones de Frases-R se encuentran recogidas en la“Ordenanza sobre Sustancias Peligrosas”. (ver también “Condiciones Legales para el Manejo de Sustancias Peligrosas” y “Guías Técnicas de Seguridad en los Cursos de Laboratorio deQuímica”). Las Frases-R estan formadas por una o varias letras código y sus descripciones relacionadas (p.ej., R41: Riesgo de daños graves para los ojos). Debe prestarse particular atención a R10 (inflamable), ya que esta categoría carece de símbolo de peligrosidad y de letra código.

Las llamadas Frases-S proporcionan información de seguridad sobre una sustancia peligrosa.Deben permitir que el usuario evite los riesgos durante la manipulación de sustancias y formulaciones peligrosas, y tome medidas para evitar la emisión de tales sustancias, controle las consecuencias de los accidentes, y recomiende los primeros auxilios. La letra “S” es abreviatura de “Seguridad”. Según la “Ordenanza sobre Sustancias Peligrosas”, las Frases-S deben seleccionarse según la clasificación de la sustancia y utilizarse para su etiquetado. Las

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Frases-S y las combinaciones de Frases-S se encuentran recogidas en la “Ordenanza sobreSustancias Peligrosas”. Análogamente a las Frases-R, están formadas por una o varias letras de código y sus descripciones relacionadas (p.ej., S22: No respirar el polvo).

5. ¿Porque se hace énfasis en la manipulación de materiales de medición? Haga lista de materiales y equipos de medición y señale las precauciones específicas para cada uno de ellos

Porque hay materiales de medición que pueden ser expuestos al calor, como que otros no; además es necesario que en laboratorio exista lo que es la precisión. Es decir, la cantidad exacta de una sustancia que se utilizara en ese momento.

Bureta: aparato de vidrio para medida de volúmenes variables de líquidos. En su manejo, es preciso tener en cuenta las siguientes precauciones: los líquidos deben hallarse a la temperatura ambiente, en ningún caso deben verterse líquidos calientes; la zona entre la llave y la boca de salida debe hallarse completamente llena de líquido, sin burbujas, el enrase ha de hacerse tomando como indicador la parte baja del menisco, el líquido no debe evacuarse demasiado deprisa para evitar un exceso adherido a las paredes.

Matraz aforado.- Es un recipiente de vidrio que sirve para preparar soluciones en volúmenes fijos con gran precisión. Precauciones: No debe calentarse, ni verterse en él líquidos calientes. Cuando se prepara una disolución de un sólido, se pesa el sólido en una luna de reloj, se arrastra con agua a un vaso, en este, el sólido se disuelve con ayuda de una bagueta y se trasvasa al matraz, finalmente, se enrasa por adición de la cantidad restante de disolvente hasta la señal del aforo. Si la reacción de disolución en apreciablemente exotérmica, debe disolverse el soluto previamente en un vaso de precipitado y aguardar antes del enrase a que la temperatura se iguale con la del ambiente. Comúnmente se le conoce como FIOLA.

Pipeta graduada.- Sirve para medir volúmenes variables con precisión. Son frecuentes las de 10 mL, dependiendo de la calidad se tiene distintos límites de error. Se llena de líquido por succión con un dispositivo apropiado hasta un nivel superior al enrase deseado, se evacua el exceso y se vacía en el recipiente requerido. Precaución: La última gota retenida no debe recogerse.

Probeta.- Recipiente de vidrio para la medida de volúmenes aproximados y, generalmente variables. Precaución: No debe utilizarse para preparar disoluciones.

Termómetro.-Instrumento de vidrio con una columna interior de mercurio dilatable para medir temperaturas moderadas. Debe ponerse en contacto el bulbo del termómetro con el cuerpo cuya temperatura se desea medir hasta que la altura alcanzada por el mercurio sea constante, leyéndose aquella en una escala calibrada. Precaución: Es frágil y no debe emplearse para ninguna otra función.

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Vaso de precipitado.- Se suelen distinguir, de acuerdo con su forma, en de tipo alto o bajo. Algunos poseen escala graduada o aforo que permite medir volúmenes aproximados. Construido de vidrio, es el recipiente más utilizado en el laboratorio. Precaución: Calentar con sumo cuidado.

6. ¿Qué pictogramas de seguridad debe colocarse en los laboratorios?

Todos los símbolos de peligro utilizados para la descripción de riesgos en la manipulación de productos químicos están asignados a marcas de peligrosidad fijas (E, O, C, F, F+, T, T+, Xn, Xi, N). Cada uno de ellos tiene el siguiente pictograma y significado de peligrosidad:

Pictograma Significado

Explosivos: Sustancias y preparados que pueden explosionar bajo el efecto de una llama o que son más sensibles a los choques o a la fricción que el dinitrobenceno.

Comburentes: Sustancias y preparados que en contacto con otros, particularmente con los inflamables, originan una reacción fuertemente exotérmica (con gran desprendimiento de calor)

Corrosivos: Sustancias y preparados que en contacto con los tejidos vivos pueden ejercer sobre ellos una acción destructiva.

Fácilmente inflamables: Sustancias y preparados que prenden a una temperatura igual o superior a 25º C y su punto de ebullición inferior o igual a 55º C.

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Extremadamente inflamables: Sustancias y preparados que arden a una temperatura inferior a 0º C, y su punto de ebullición inferior o igual a 35º C.

Tóxicos: Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración en la piel pueden entrañar riesgos graves, agudos o crónicos e incluso la muerte.

Muy tóxicos: Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración en la piel pueden entrañar riesgos extremadamente graves, agudos o crónicos e incluso la muerte.

Nocivos: Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración en la piel pueden entrañar riesgos de gravedad limitada.

Irritantes: Sustancias y preparados no corrosivos que por contacto inmediato, prolongado o repetido con la piel o mucosas pueden provocar una reacción inflamatoria.

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Nocivos para el Medio Ambiente: Sustancias y preparados cuya utilización provoca o puede provocar riesgos inmediatos o diferidos para el medio ambiente.

Por último, debemos tener en cuenta que aunque muchas sustancias o preparados no requieran indicación de peligrosidad, deben tratarse con cuidado, sobre todo, si se tiene en cuenta su capacidad de reacción con otros productos. Por todo ello, es recomendable que al manipular cualquier producto químico se tomen las debidas precauciones.

7. ¿Qué significa responsabilidad social, responsabilidad ambiental?

La responsabilidad social es un término que se refiere a la carga, compromiso u obligación, de los miembros de una sociedad ya sea como individuos o como miembros de algún grupo tienen, tanto entre sí como para la sociedad en su conjunto. El concepto introduce una valoración positiva o negativa al impacto que una decisión tiene en la sociedad. Esa valorización puede ser tanto ética como legal, etc.

La responsabilidad ambiental es la imputabilidad de una valoración positiva o negativa por el impacto ecológico de una decisión. Se refiere generalmente al daño causado a otras especies, a la naturaleza en su conjunto o a las futuras generaciones, por las acciones o las no-acciones de otro individuo o grupo. Ejemplo: "La responsabilidad ambiental de las empresas petroleras es grande debido a la contaminación del mar y las playas provocada por los derrames".

8. Averigüe sobre tipos de balanzas de laboratorio, manipulación y condiciones de uso

La balanza es un instrumento de laboratorio que mide la masa de un cuerpo o sustancia química, utilizando como medio de comparación la fuerza de la gravedad que actúa sobre el cuerpo. La palabra proviene de los términos latinos:

bis que significa dos linx que significa plato.

Se debe tener en cuenta que el peso es la fuerza que el campo gravitacional ejerce sobre la masa de un cuerpo, siendo tal fuerza el producto de la masa por la aceleración local de la gravedad. [F = m x g]. El término local se incluye para destacar que la aceleración depende de factores como la latitud geográfica, la altura sobre el nivel del

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mar y la densidad de la tierra, en el lugar donde se efectúa la medición. Dicha fuerza se mide en Newton.

La balanza tiene otros nombres, entre los que destacan báscula y pesa.

¿Para qué se usa la balanza?

La balanza se utiliza para medir la masa de un cuerpo o sustancia o también el peso de los mismos, dado que entre masa y peso existe una relación bien definida. En el laboratorio se utiliza la balanza para efectuar actividades de control de calidad –con dispositivos como las pipetas–, para preparar mezclas de componentes en proporciones predefinidas y para determinar densidades o pesos específicos.

Tipos de Balanza

Las balanzas se diferencian entre sí por el diseño, los principios utilizados y los criterios de metrología que utilizan. En la actualidad podría considerarse que existen dos grandes grupos: las balanzas mecánicas y las balanzas electrónicas.

I. Balanzas Mecánicas:

Algunas de las más comunes son las siguientes:

1. Balanza de resorte. Su funcionamiento está basado en una propiedad mecánica de los resortes, que consiste en que la fuerza que ejerce un resorte es proporcional a la constante de elasticidad del resorte [k] multiplicada por la elongación del mismo [x] [F = -kx]. Lo anterior implica que mientras más grande sea la masa [m] que se coloca en el platillo de la balanza, mayor será la elongación, siendo la misma proporcional a la masa y a la constante del resorte. La calibración de una balanza de resorte depende de la fuerza de gravedad que actúa sobre el objeto, por lo que deben calibrarse en el lugar de empleo. Se utilizan si no se requiere gran precisión.

2. Balanza de pesa deslizante. Dispone de dos masas conocidas que se pueden desplazar sobre escalas –una con una graduación macro y la otra con una graduación micro–; al colocar una sustancia de masa desconocida sobre la bandeja, se determina su peso deslizando las masas sobre las escalas mencionadas hasta que se obtenga la posición de equilibrio. En dicho momento se toma la lectura sumando las cantidades indicadas por la posición de las masas sobre las escalas mencionadas.

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3. Balanza analítica. Funciona mediante la comparación de masas de peso conocido con la masa de una sustancia de peso desconocido.

Está construida con base en una barra o palanca simétrica que se apoya mediante un soporte tipo cuchilla en un punto central denominado fulcro. En sus extremos existen unos estribos o casquillos que también están soportados mediante unas cuchillas que les permiten oscilar suavemente. De allí se encuentran suspendidos dos platillos. En uno se colocan las masas o pesas certificadas y en el otro aquellas que es necesario analizar. Todo el conjunto dispone de un sistema de aseguramiento o bloqueo que permite a la palanca principal reposar de forma estable cuando no es utilizada o cuando se requieren modificar los contrapesos. Dispone de una caja externa que protege la balanza de las interferencias, como corrientes de aire, que pudieran presentarse en el lugar donde se encuentra instalada. En la actualidad, se considera que una balanza analítica es aquella que puede pesar diez milésimas de gramo (0,0001 g) o cien milésimas de gramo (0,00001 g); tienen una capacidad que alcanza generalmente hasta los 200 gramos.

4. Balanza de plato superior. Este tipo de balanza dispone de un platillo de carga colocado en la parte superior, el cual es soportado por una columna que se mantiene en posición vertical por dos pares de guías que tienen acoples flexibles. El efecto de la fuerza, producido por la masa, es transmitido desde algún punto de la columna vertical o bien directamente o mediante algún mecanismo a la celda de carga. La exigencia de este tipo de mecanismo consiste en mantener el paralelismo de las guías con una exactitud de hasta ± 1 μm.

Las desviaciones de paralelismo causan un error conocido como de carga lateral que se presenta cuando la masa que está siendo pesada muestra diferencias, si la lectura se toma en el centro del platillo o en uno de sus extremos. El esquema que se incluye a continuación explica el principio de operación, el cual algunos fabricantes han introducido a las balanzas electrónicas.

5. Balanza de sustitución. Es una balanza de platillo único. Se coloca sobre el platillo de pesaje una masa desconocida que se equilibra al retirar, del lado del contrapeso, masas de magnitud conocida, utilizando un sistema mecánico de levas hasta que se alcance una posición de equilibrio. El fulcro generalmente está descentrado con relación a la longitud de la viga de carga y colocado cerca del frente de la balanza.

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Cuando se coloca una masa sobre el platillo de pesaje y se libera la balanza del mecanismo de bloqueo, el movimiento de la viga de carga se proyecta mediante un sistema óptico a una pantalla localizada en la parte frontal del instrumento.

II. Balanzas Electrónicas:

Las balanzas electrónicas involucran tres elementos básicos:

1. El objeto a ser pesado que se coloca sobre el platillo de pesaje ejerce una presión que está distribuida de forma aleatoria sobre la superficie del platillo. De allí, mediante un mecanismo de transferencia – palancas, apoyos, guías –, se concentra la carga del peso en una fuerza simple [F] que puede ser medida. [F = ∫P∂a] La integral de la presión sobre el área permite calcular la fuerza.

2. Un transductor de medida, conocido con el nombre de celda de carga, produce una señal de salida proporcional a la fuerza de carga, en forma de cambios en el voltaje o de frecuencia.

3. Un circuito electrónico análogo digital que finalmente presenta el resultado del pesaje en forma digital.

Sistema de procesamiento de la señal

El sistema de procesamiento de la señal está compuesto por el circuito que transforma la señal eléctrica, emitida por el transductor de medida en datos numéricos que pueden ser leídos en una pantalla. El proceso de la señal comprende las siguientes funciones:

1. Tara. Se utiliza para colocar en cero el valor de la lectura, con cualquier carga dentro del rango de capacidad de la balanza. Se controla con un botón ubicado generalmente en el frente de la balanza.

2. Control para ajuste del tiempo de integración. Los valores de peso son promediados durante un período predefinido de tiempo. Dicha función es muy útil cuando se requiere efectuar operaciones de pesaje en condiciones inestables. Por ejemplo: presencia de corrientes de aire o vibraciones.

3. Redondeo del resultado. En general las balanzas electrónicas procesan datos internamente de mayor resolución que aquellos que se presentan en la pantalla. De esta forma se logra centrar exactamente la balanza en el punto cero, cuando la balanza es tarada. El valor interno neto se redondea en la pantalla.

4. Detector de estabilidad. Se utiliza en operaciones de pesaje secuencial y permite comparar los resultados entre sí. Cuando el resultado se mantiene, es liberado y puesto en pantalla, aspecto que se detecta al encenderse el símbolo de la unidad de peso seleccionada.

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5. El procesamiento electrónico de las señales permite disponer de otras funciones tales como conteo de partes, valor porcentual, valor objetivo, entre otras. Dichos cálculos son realizados por el microprocesador, de acuerdo con las instrucciones que el operador ingresa a través del teclado de la balanza.

Clasificación de Balanzas

La Organización Internacional de Metrología Legal (OIML) ha clasificado las balanzas en cuatro grupos:

Grupo I: Balanzas de exactitud especialGrupo II: Balanzas de exactitud altaGrupo III: Balanzas de exactitud mediaGrupo I: Balanzas de exactitud ordinaria

Calibración de las Balanzas:

El proceso de calibración de balanzas debe ser realizado por personal capacitado específicamente en esta actividad. Como aspecto fundamental se destaca que la calibración se debe realizar con base en los lineamientos de la OIML o de otra entidad equivalente como puede ser la Sociedad Americana para Ensayo de Materiales (ASTM), instituciones que han desarrollado metodologías para clasificar las pesas o masas patrón, utilizadas en los procesos mencionados. A continuación, se incluye la tabla de

clasificación de pesas de referencia que utiliza la OIML.

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BIBLIOGRAFIA

- MediaWiki. Wikipedia:

http://es.wikipedia.org/wiki/Laboratorio_de_qu%C3%ADmica#Material_de_laboratorio_qu.C3.ADmico

- Universidad Tecnológica Nacional. UNT:

http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/quimica/1_anio/quimigeral/matdelab2012.pdf

- Materiales de laboratorio (pagina web)

http://www.materialesdelaboratorio.net/

- Carrasco Venegas, Luis y Castañeda Pérez, Luz. Química Experimental. Aplicaciones. Edit. Macro, Perú 2013. Quinta edición.