Fabricación del material de laboratorio

Written by José | Last Updated on 20 horas

Los principales materiales con los que se fabrican los utensilios de laboratorio se detallan a continuación:

Vidrio

Históricamente, el material de laboratorio ha sido fabricado principalmente con vidrio. El vidrio que compone la mayoría del material de laboratorio es del tipo borosilicato, ya que en su proceso de fabricación se añaden a la sílice ciertas cantidades de óxido de boro (B2O3), entre otros compuestos. Se le suele denominar también vidrio de marca por llevar la marca del fabricante sobre su superficie. Algunas de las marcas más conocidas son Pyrex®, Duran-Shott-Jena® o Corning®. Con este vidrio se fabrican actualmente casi todos los utensilios de laboratorio.

Además del borosilicato, que es imprescindible, cada fabricante varía la proporción de los otros componentes, según estudios de laboratorio y para usos específicos (véase Tabla 1). Esto le confiere a esta clase de vidrio unas propiedades diferentes al vidrio convencional como son:

  • Resistencia al rayado.
  • Resistencia química, ya que es difícilmente atacable por la gran mayoría de los reactivos químicos.
  • Soporta fuertes cambios de temperatura sin apenas alterarse (coeficiente de dilatación de 32·10-7 l / ºC) en un rango de temperatura comprendido entre 20 y 300 ºC.
  • Gran transparencia.
  • Carácter aislante (no conduce la corriente eléctrica).
  • Facilidad de limpieza.
 Tabla 1Composición aproximada ( %) del vidrio usado en el laboratorio.
Componentevidrio sódico-cálcicovidrio de borosilicato
Pyrex®Duran®
SiO271-7580(81)81
B2O313(12)13
Na2O12-16-(4)4
K2O-(-)4
CaO10-15-(-)
PbO-(-)
Al2O32(2)2
NaOH3(-)
KOH1(-)

Dichas propiedades y un precio de fabricación relativamente bajo lo convierten en el material ideal para elaboración de toda clase de enseres de laboratorio.

En cambio, el llamado vidrio sódico-cálcico no puede calentarse ni soportar cambios de temperatura extremos. El vidrio sódico-cálcico se utiliza para artículos de uso cotidiano como botellas, vasos y vidrios planos, pero su uso se restringe en gran medida a la cristalería de laboratorio, como matraces Erlenmeyer, vasos de precipitados, tubos de ensayo y placas de cristalización.

Algunos recipientes de laboratorio son de vidrio ámbar. Este vidrio se fabrica añadiendo sulfato de sodio, sales de hierro y carbono. Se utilizan polisulfuros de hierro, dependiendo de la proporción, lo que da al vidrio un color que va del amarillo al casi negro. Ácidos tan comunes como el H2SO4 o el HCl y la mayoría de los reactivos orgánicos se comercializan en este tipo de recipientes, y también se utilizan para almacenar productos químicos sensibles a la luz.

Materiales poliméricos

En los últimos años se ha producido un espectacular aumento del material fabricado con polímeros plásticos de alta resistencia, entre los que se encuentran tanto materiales de uso continuado como desechables. La utilización de polímeros plásticos para la fabricación de estos materiales, conlleva una serie de ventajas como son la durabilidad y resistencia tanto mecánica como química. Con el uso de este tipo de material, se evitan las roturas, tan comunes en el material de vidrio, aumentando la seguridad general del laboratorio.

Dependiendo del tipo de polímero empleado, los objetos fabricados son compatibles con una gran variedad de reactivos, incluyendo ácidos y bases fuertes, disolventes de uso general y la mayoría de los reactivos orgánicos. Además, se utilizan para la fabricación de recipientes de muy diversa índole, graduados o no, bidones contenedores, tapones y partes móviles, como de llaves, etc.

Entre los materiales poliméricos que se suelen utilizar destacan los siguientes:

Polipropileno (PP)

Material translúcido o transparente, resistente a disoluciones acuosas, ácidos, bases y disolventes de uso general, térmicamente estable entre -10 y 130 ºC, por lo que puede esterilizarse en autoclave, evita la formación de meniscos en probetas y otros sistemas de medición, de modo que facilita la lectura. Es incompatible con oxidantes fuertes. Se emplean principalmente en la fabricación de vasos de precipitados, embudos cónicos, probetas, Büchner, frascos lavadores, tubos de centrífuga y desecadores.

Polimetilpenteno (PMP)

Transparente, con propiedades semejantes al PP, ligeramente más quebradizo y térmicamente estable hasta los 180 ºC. Incompatible con oxidantes fuertes, hidrocarburos y algunos disolventes clorados (se ablanda perdiendo propiedades mecánicas). Su precio de fabricación es mayor que el del PP. Se emplean principalmente en la fabricación de vasos de precipitados, probetas y cajas Petri.

Polietileno (PE)

Puede ser transparente, translucido u opaco. Estable con disoluciones acuosas, ligeramente básicas o ácidas. Compatible con los reactivos de revelado fotográfico e inerte frente a la mayoría de disolventes orgánicos. Se emplean principalmente en la fabricación de vasos de precipitados, contenedores diversos, frascos lavadores y cajas Petri.

Policarbonato (PC)

Transparente, rígido y estable en un gran rango de temperatura (desde -190 hasta 130 ºC). Incompatible con bases y ácidos fuertes y con disolventes orgánicos. Se emplean principalmente en la fabricación de recipientes de almacenaje, cajas Petri y desecadores.

Teflón de politetrafluoroetileno (PTFE)

La marca Teflon® es un plástico opaco, semirrígido y muy resistente a los ácidos y bases fuertes, así como a los compuestos orgánicos. Es térmicamente estable en un rango de temperatura muy alto, entre -200 y 260 ºC. Si no fuera por su elevado precio, podría sustituir prácticamente a cualquier cristalería. El mayor inconveniente es su opacidad, que impide ver el interior de los utensilios de PTFE. Se utiliza principalmente para fabricar barras de agitación magnéticas, viales, vasos de precipitados, matraces, gradillas para tubos de ensayo, espátulas, tubos de centrífuga, piezas de recambio como llaves de paso de buretas y tapones.

Perfluoroalcoxi (PFA)

Translúcido, flexible, criogénico, químicamente inerte, fácil de limpiar, térmicamente muy estable y no contaminante. Se emplean principalmente en la fabricación de recipientes diversos, cajas Petri y matraces aforados.

Otros materiales

En los laboratorios también se dispone de utensilios fabricados con otros tipos de materiales.

Cerámica y porcelana

Se usan para fabricar utensilios con una gran resistencia a altas temperaturas y a todo tipo de reactivos. Los crisoles que se utilizan para calentar, fundir, quemar, o calcinar sustancias están fabricados con estos materiales, y son cápsulas con forma semiesférica y una protuberancia en la boca, para facilitar el vertido. Las placas de toque\index{Placa!de toque} están fabricadas con porcelana, por lo general blanca.

Ágata

Esta denominación se refiere a un conjunto de minerales microcristalinos de cuarzo que presenta una gran dureza, estabilidad frente a reactivos diversos y resistencia a los ácidos. Se usa, principalmente, para la fabricación de morteros que permiten moler un sólido con enorme eficiencia.

Metales (acero inoxidable, aluminio, etc.)

Muchos utensilios están hechos con estos materiales y en los siguientes apartados se describen algunos de ellos.