ESPECTROFOTOMETRO

Espectrofotómetro

Un espectrofotómetro es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra. También es utilizado en los laboratorios de química para la cuantificación de sustancias y microorganismos.

Hay varios tipos de espectrofotómetros, que son de absorción atómica, de absorción molecular (que comúnmente se conoce como espectrofotómetro UV-VIS), y no debe ser confundido con un espectrómetro de masa.

Este instrumento tiene la capacidad de proyectar un haz de luz monocromática a través de una muestra y medir la cantidad de luz que es absorbida por dicha muestra. Esto le permite al operador realizar dos funciones:

1. dar información sobre la naturaleza de la sustancia en la muestra,
2. indicar indirectamente qué cantidad de la sustancia que nos interesa está presente en la muestra.

Historia

En 1940 estaban disponibles en el mercado varios espectrofotómetros, pero los primeros modelos no podían trabajar en el ultravioleta. Arnold O. Beckman desarrolló una versión mejorada en el Nacional Technical Laboratorios Company, más tarde la empresa Beckman Instrument y en última instancia Beckman Coulter. Se desarrollaron los modelos A, B, y C (se produjeron tres unidades del modelo C), y luego el modelo D, que se convirtió en el DU. Toda la electrónica estaba contenida dentro de la caja del instrumento y tenía una nueva lámpara de hidrógeno con continuum ultravioleta, y un mejor monocromador. Este instrumento fue producido desde 1941 hasta 1976 con esencialmente el mismo diseño; más de 30 000 unidades fueron vendidas. El precio en 1941 fue de US $723. El laureado con el Nobel de química Bruce Merrifield dijo que era «probablemente el instrumento más importante que se ha desarrollado para favorecer la realización de la biociencia».

¿Cómo se compone un espectrofotómetro?

Para que un espectrofotómetro realice las funciones correctas es necesario que cuente con aquellos componentes  que lo ayudarán en su labor. Por lo tanto, un espectrofotómetro se compone de:

Fuente de luz

La fuente de luz ilumina la muestra química o biológica, pero para que realice su función debe cumplir con las siguientes condiciones: estabilidad, direccionalidad, distribución de energía espectral continua y larga vida.

Las fuentes de luz que puede tener un espectrofotómetro son:

- Lámpara de wolframio (también llamado tungsteno)

- Lámpara de arco de xenón

- Lámpara de deuterio que es utilizada en los laboratorios atómicos

Monocromador

El monocromador de un espectrofotómetro aísla las radiaciones de longitud de onda deseada, logrando obtener luz monocromática.

Un monocromador está constituido por las rendijas de entrada y salida, colimadores y el elemento de dispersión.

Colimador

El colimador es un lente que lleva el haz de luz entrante con una determinada longitud de onda hacia un prisma, el cual separa todas las longitudes de onda de ese haz logrando que se redireccione hacia la rendija de salida.

Compartimiento de muestra

En el compartimento de muestra es donde se lleva a cabo la interacción R.E.M. con la materia.

Detector

El detector se encarga de evidenciar una radiación para que posteriormente sea estudiada y saber a qué tipo de respuesta se enfrentarán (fotones o calor).

Registrador

Convierte el fenómeno físico en números proporcionales al analito en cuestión.

Foto detectores

Los foto detectores de un espectrofotómetro perciben la señal en forma simultánea en 16 longitudes de onda y cubren al espectro visible, de esta manera se reduce el tiempo de medida y minimiza las partes móviles del equipo.

VISCOSIMETRO

Viscosímetro:

Un viscómetro (denominado también viscosímetro) es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido. Fue Isaac Newton el primero en sugerir una fórmula para medir la viscosidad de los fluidos, postuló que dicha fuerza correspondía al producto del área superficial del líquido por el gradiente de velocidad, además de producto de una coeficiente de viscosidad. En 1884 Poiseville mejoró la técnica estudiando el movimiento de líquidos en tuberías.

Partes:

Viscosímetros de Rotación

Viscosímetro de Oswald.

Los viscosímetros de rotación emplean la idea de que la fuerza requerida para rotar un objeto inmerso en un fluido puede indicar la viscosidad del fluido. Algunos de ellos son:

• El más común de los viscosímetros de rotación son los del tipo Brookfield que determinan la fuerza requerida para rotar un disco o lentejuela en un fluido a una velocidad conocida.
• El viscosímetro de 'Cup and bob' que funcionan determinando el torque requerido para lograr una cierta rotación. Hay dos geometrías clásicas en este tipo de viscosímetro de rotación, conocidos como sistemas: "Couette" o "Searle".
• Viscosímetros de Vibración
• Los Viscosímetros que vibran son sistemas rugosos usados para medir viscosidad en las condiciones de proceso. La pieza activa del sensor es una barra que vibra. La amplitud de la vibración varía según la viscosidad del líquido en el cual se sumerge la barra. Estos son convenientes para medir los líquidos fluidos y de gran viscosidad (hasta 1.000.000 cP). Actualmente, muchas industrias alrededor del mundo consideran estos viscosímetros como el sistema más eficiente para medir la viscosidad, puesta en contraste con los visícometros rotatorios, que requieren más mantenimiento, inhabilidad de medir el estorbar del líquido, y calibración frecuente después de uso intensivo. Los viscosímetros de vibración no tienen ninguna pieza móvil, ningunas piezas débiles y las piezas sensibles son muy pequeñas.

Partes:

HISTORIA DE LOS VISCOSÍMETROS

Todo comenzó cuando se creó el concepto de Fluido Ideal con este alboroto Isaac Newton

Ideó una forma de clasificar los fluidos ideales y los fluidos que no son ideales. Para poder hacer esta división realizó, lo que hoy se le conoce como LA LEY DE LA VISCOSIDAD DENEWTON, afirma que dada una rapidez de deformación en el fluido, el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la viscosidad, en ella incluyó diferentes cualidades que debe tener un fluido ideal (fluido newtoniano) y las que debe tener un fluido no ideal (fluidos no newtoniano). Como bien se sabe ningún fluido ideal, ya que todos los fluidos reales tienen viscosidad, algunos fluidos que tienen una viscosidad muy baja se les puede llegar a considerar como fluidos newtonianos; es aquí en donde entra el papel de los viscosímetros, que son instrumentos que se utilizan para conocer la viscosidad dinámica o cinemática de cualquier fluido real, utilizando diferentes métodos de trabajo cada uno de ellos, además, de utilizar diferentes unidades de mediciones como el poise

, el stoke

, Pa(s) y el grado SAE

.La ATSM Internacional produce estándares para medir y reportar mediciones de viscosidad. También a los viscosímetros se les conoce como

Reómetros.

Los primeros reómetros como los Viscosímetros de Tambor Rotatorio fueron desarrollados por Couette

En 1890, un viscosímetro con unos cilindros unilaterales, queutiliza el concepto de viscosidad dinámica en sufuncionamiento. Mediante el uso de esta sencilla ecuación:

Se hace girar el tambor exterior a una velocidad angular constante, mientras que el tambor interior se mantiene estacionario. Por consiguiente, el fluido que está en contacto con el tambor giratorio tiene una velocidad lineal, conocida, mientras tanto el fluido que está en contacto con el tambor interior tiene una velocidad cero. Debido a la viscosidad del fluido, se presenta una fuerza de arrastre sóbrela superficie del tambor interior que ocasiona el desarrollo de un torque cuya magnitud puede medirse con un torquímetrosensible. La magnitud de dicho torque es una medida de la tensión de corte del fluido

POTENCIMETRO

POTENCIOMETRO

Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo ó la caida de tensión al conectarlo en serie. Un potenciómetro es un elemento muy similar a unreostato , la diferencia es que este último disipa más potencia y es utilizado para circuitos de mayor corriente, debido a esta carácterística, por lo general los potenciómetros son generalmente usados para variar el voltaje en un circuito colocados en paralelo, mientras que los reostatos se utilizan en serie para variar la corriente .

Un potenciómetro está compuesto por una resistencia de valor total constante a lo largo de la cual se mueve un cursor, que es un contacto móvil que divide la resistencia total en dos resistencias de valor variable y cuya suma es la resistencia total, por lo que al mover el cursor una aumenta y la otra disminuye. A la hora de conectar un potenciómetro, se puede utilizar el valor de su resistencia total o el de una de las resistencias variables ya que los potenciómetros tienen tres terminales, dos de ellos en los extremos de la resistencia total y otro unido al cursor.

PARTES

1.-Material resistivo

2.-Flecha o cursor

3.-Trerminal

4.-Terminal variable

INVENTOR

(Edberg, Viena, Imperio austrohúngaro, 12 de agosto de 1887 – id., 4 de enero de 1961) Fue un físico austríaco, nacionalizado irlandés, que realizó importantes contribuciones en los campos de la mecánica cuántica y la termodinámica.

TIPOS

• Potenciómetros de Mando. Son adecuados para su uso como elemento de control de la tensión en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de un aparato de audio.
• Potenciómetros de ajuste. Controlan la tensión preajustándola, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.
• Variación lineal. La resistencia es directamente proporcional al ángulo de giro. Denominados con una letra B según la normativa actual (anteriormente A).
• Variación Logarítmica. La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro. Denominados con una letra A según normativa actual (anteriormente B).
• Variación Senoidal. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.
• Variación Antilogarítmica. La resistencia es directamente proporcional a 10 con potencia el ángulo girado. Generalmente denominados con una letra F.

                

COLORIMETRO

COLORIMETRO

El colorímetro es el dispositivo que permite la cuantificación de un color y permite su comparación con otro. Una vez hecha la cuantificación, el valor numérico asignado al color estudiado permitirá su adecuada clasificación en la escala de colores.

Este aparato basado en la ley de absorción de la luz habitualmente conocida como de "Lambert-Beer". En realidad, estos dos autores nunca llegaron a colaborar puesto que un siglo separa el nacimiento de cada uno. Johann Heinrich Lambert (1728-1777) realizó sus principales contribuciones en el campo de la matemática y la física y publicó en 1760 un libro titulado Photometria, en el que señalaba la variación de la intensidad luminosa al atravesar un rayo de luz un número "m" de capas de cristal podía considerarse como una relación exponencial, con un valor característico ("n") para cada cristal. En 1852, August Beer (1825-1863) señaló que esta ley era aplicable a soluciones con diversa concentración y definió el coeficiente de absorción.

USOS

• Control de color de materiales impresos (envase, embalaje, ...)
• Formulación de tintas.
• Control de color en materiales plásticos.
• Azulejos y cerámica.

PARTES

1.scale knob(potentiometer dial)- perilla de escala
2.scale reading(potentiometer scale)- lectura de escala
3.pointer (galvanometer)- apuntador
4.galvanometer pointer- apuntador del galvanometro
5.colorimeter tube- tubo colorimetrico
6.light switch-interruptor de luz
7.zero adjustment knob- perilla de ajuste a cero
8.short-circuit switch-interruptor de corto circuito

INVENCION

El colorímetro es un aparato basado en la ley de absorción de la luz habitualmente conocida como de "Lambert-Beer".

    

              

                 

EQUIPO DE MONTAJES

INTRODUCCIÓN A LOS EQUIPOS DE MONTAJE

El análisis químico comprende un conjunto de operaciones mecánicas, físicas y químicas que permiten llegar a obtener, aislar e identificar sustancias puras. En los laboratorios químicos es necesario recurrir a algunos medios que permitan separar, purificar o transformar a las sustancias, para ello se emplean los equipos de montaje que se fundamentan en el acoplamiento de varios instrumentos y materiales de laboratorio para integrar un aparato. Incluyen los equipos para separación, filtración, decantación, destilación, sublimación, evaporación, tamizado, extracción y digestión.

Estos equipos se basan en utilizar el punto de ebullición y maceración del producto problema para hacerlo cambiar de estado y extraerlo mediante el secuestra miento por enfriamiento. Deben instalarse los tres con una fuente de enfriamiento que generalmente es agua

ENSAMBLAR APARATOS EN EL LABORATORIO

Los aparatos en el laboratorio comúnmente están formados por diversas piezas unidas y soportadas de manera adecuada para conseguir el propósito perseguido. Los componentes de un aparato se pueden dividir de manera simplificada en dos tipos:

1.- La cristalería.

2.- Los soportes.

CRISTALERÍA

Son muchos y muy variados los tipos de objetos de vidrio que pueden estar disponibles en el laboratorio para ensamblar dispositivos.

Juntas de vidrio esmerilado

La mejor cristalería del laboratorio es aquella que tiene las juntas esmeriladas estándares que producen una sólida unión desmontable y estanca. Cada extremo está tallado a una medida muy precisa que se designa con el símbolo seguido de dos números. El primer número indica el diámetro en milímetros de la parte más ancha del cono de unión y el segundo se refiere a la longitud del cono. Una unión esmerilada muy utilizada es la del tipo 19/22.

Una ventaja de este tipo de unión es que se caracteriza por ser fácil de montar, las partes quedan bien alineadas, fijas unas respecto otras y produce un sellaje muy bueno a la vez que permite el montaje de una gran diversidad de aparatos. La desventaja principal es que los aditamentos con estas uniones son bastante caros.

Es importante tener en cuenta que a la hora de acoplar los conos estos estén libre de sustancias sólidas. Estos materiales debilitan el sellaje de la unión y se pueden presentar fugas. También, si el aparato montado se calienta durante su trabajo, el material atrapado entre las superficies incrementa la tendencia de que la unión de "pegue". Es buena práctica limpiar bien los conos con un paño antes de proceder al montaje y a veces utilizar una fina capa de grasa adecuada en la superficie de los conos, como la grasa de silicona.

Lo principal que debe ejecutarse para evitar que los conos del aparato montado se "peguen" es desmontar la instalación tan pronto como sea posible una vez terminado el experimento.

Soportes estándares.

Cuando se acoplan piezas de vidrio para armar un aparato, es frecuente que resulte indispensable adicionar soportes metálicos en diferentes partes para garantizar la integridad del conjunto. La cantidad de soportes y su ubicación dependerán de la geometría del aparato a montar, pero en todos los casos debe recordarse que las piezas de vidrio se rompen con facilidad si se dejan caer o se aprieten en exceso con los soportes ajustables.

La figura 2 muestra un típico montaje de un aparato para destilación. Observamos que las uniones entre las partes son a base de juntas cónicas esmeriladas. Este dispositivo puede resultar un tanto difícil de ensamblar por su geometría larga e inestable, y lo mejor es ir acoplando y soportando las diversas piezas para estabilizarlas en orden consecutivo, de forma que, finalmente, todo el sistema quede estable y seguro antes de proceder con el calentamiento.

REFRACTOMETRO

REFACTOMETRO

Los refractómetros son instrumentos ópticos que sirve para determinar el porcentaje de sólidos solubles en una disolución líquida. Para ello, el refractómetro hace uso del principio de refracción total de la luz (originada por el tipo y la concentración de las sustancias disueltas en una disolución líquida por ejemplo El azúcar), el cual tiene lugar en la capa límite entre el prisma y la muestra. El índice de refracción del prisma determina el límite superior del rango de medición, ya que este debe ser siempre mayor que el de la muestra. El refractómetro mide por tanto la densidad de los líquidos, cuanto más denso sea un líquido mayor será la refracción.

DECUBRIDOR

Los refractómetros fueron inventados por Dr. Ernst Abbe, cientifico Alemán / Austriaco a principios del siglo XX.

USOS

Procesadores y Empacadores de Alimentos

Los fabricantes y empacadores de todo tipo de alimentos, desde mermeladas de frutas hasta pepinillos, pueden utilizar los refractómetros para controlar la consistencia de los productos de alimentos líquidos. Los refractómetros análogos se emplean por lo general tanto en los laboratorios de control de calidad como en la línea de producción y representan un instrumento inestimable para el control rápido y preciso de errores.

Productores y Embotelladores de Bebidas

Una de las aplicaciones más grandes y más apropiadas del refractómetro es en el proceso de control de calidad de los productores y embotelladores de bebidas. 

Agricultura

La agricultura biológica, un derivado de la agricultura orgánica, utiliza muy pocos aditivos para enriquecer el suelo, sin pesticidas o aditivos inorgánicos. Hace varios años, se descubrió que ciertos aditivos orgánicos elevarían la lectura de Brix del jugo de las cosechas como el maíz.

Cortar y Moler

Todos los fabricantes y maquinistas dependen de lubricantes y enfriadores para reducir tanto la fricción como el calor durante el proceso de corte y molido. Normalmente se venden dichos lubricantes en forma concentrada que se diluyen en agua.

Bomberos

Todos los departamentos de bomberos cuentan con espuma resistente al fuego. La espuma debe ser diluida correctamente para asegurar la efectividad de la misma.

Piscicultura

Un mercado importante para los refractómetros es el de la piscicultura en donde se utilizan para hacer una verificación rápida de la salinidad de los tanques, los estanques y las instalaciones de almacenaje. 

PARTES

1. PRISMA: Es donde colocaremos las muestras, para probar profesionalmente las concentraciones de muchos tipos de soluciones como: jugos, bebidas, azúcar, miel, agua salada, alcohol y uvas, además de fluidos para limpieza: fluidos para bacterias, fluidos industriales, etc. 
2.CUBRE OBJETOS: Es la tapa que cubre las muestras que van dentro del prisma.
3.TORNILLO DE AJUSTE: Ajustar la nitidez.
4.TUBO ESPEJO: Refleja la luz hacia arriba a través del liquido.
5.OCULAR: Observamos la línea que separa el punto de las 2 fases
6.ESCUDO OCULAR: Para prevenir que entre la luz y ocasione reflejos.

CALIBRACION

1. se coloca una gota de agua destila sobre el prima.
2. se limpia el agua destila con una pañuelo para lentes.
3. una veces que el prisma este totalmente limpio se sabra que esta calibrado si la unica lectrura que marca el refratómetro es  de 1.333333333.
4. si no marca esta lectura talves en el prisma quedaron residuos de la muestra lo unico que se tiene que hacer es volverlo a limpirar con agua destilada.

        

 TIPOS

• REFRACTÓMETRO DE MANO (PORTÁTIL).
• REFRACTÓMETRO DIGITAL PARA LÍQUIDOS.

REFRACTÓMETRO TIPO ABBE.