Limpieza del material de vidrio

La perfecta limpieza del material de vidrio que se usa reviste una gran importancia en cualquier determinación químico-clínica. Generalmente se limpian con una solución de jabón o detergente usando un cepillo o una escobilla si es necesario, enjuagando con agua y por último con agua destilada o desionizada. Si no se logra con esto eliminar todas las contaminaciones, se pueden emplear ácidos o bases diluidos; sin embargo, se requiere experiencia para seleccionar el agente más apropiado, por lo que conviene consultar con el instructor cuando se presenten casos difíciles.

Los instrumentos calibrados, tales como las pipetas o las buretas, exigen medidas especiales para una limpieza adecuada. La medición correcta de un volumen solamente es posible cuando las superficies de las paredes interiores están libres de grasa, de tal manera que se forme siempre una película continua del líquido y no exista un mojado irregular. Si los jabones o detergentes no desprenden bien la grasa adherida, se procede a emplear una preparación especial de ácido crómico llamada “mezcla crómica”. Esta solución se obtiene disolviendo 3g de dicromato de potasio en 100mL de ácido sulfúrico concentrado. Claro está que este limpiador es peligroso y es indispensable tomar las debidas precauciones para evitar el contacto con la piel, las ropas, las mesas del laboratorio, etc. Cualquier salpicadura debe limpiarse de inmediato con un paño húmedo, seguido de un enjuague con grandes cantidades de agua. Esta solución absorbe agua ávidamente, con la consiguiente disminución de eficiencia, por lo cual debe almacenarse en frascos de tapón esmerilado. Cuando una mezcla crómica está agotada en cuanto a su acción limpiadora, el color anaranjado cambia a un tono verdoso por la reducción de cromo (VI) a cromo (III). Para limpiar los instrumentos volumétricos de vidrio, la solución de mezcla crómica se pone en contacto con su superficie durante 2-3 minutos, o por más tiempo en los casos que así lo requieran. Después de esto, la mezcla crómica se regresa a su envase. El instrumento en cuestión se enjuaga con abundantes cantidades de agua y se le da un lavado final con agua destilada o desionizada. La eficiencia del lavado se puede evaluar observando si el agua escurre en forma continua por su superficie interior, sin dejar gotas aisladas, que señalan un proceso deficiente.

 

 

INFORMACIÓN IMPORTANTE

 

Normas de Conducta en el Laboratorio

En el laboratorio trabajan varias personas y tenemos la obligación de ser considerados para con los demás. No se debe hablar en voz alta, hacer ruidos innecesarios o, en general, distraer a los compañeros de trabajo. Todos los movimientos deben ser cuidadosos, para evitar hacer caer y/o romper las piezas de equipo que están sobre las mesas.

El instructor del laboratorio señalará las normas y procedimientos de trabajo, actúe de acuerdo con las instrucciones recibidas; los errores consumen tiempo muy valioso.

El estudiante puede y debe consultar al instructor cuando tenga dudas sobre un análisis, pero no se debe acudir a el como si fuera una fuente de referencia. Trate siempre de resolver los problemas que se presentan pensando con lógica. Razónese con sentido común en todo momento. Por ejemplo, una simple reflexión nos permitirá comprender que en la preparación y dilución de soluciones se tiene que emplear agua químicamente pura.

El principal objetivo del trabajo del laboratorio es el de adquirir cierta práctica en el análisis de muestras biológicas cualitativos como cuantitativos, así como también su correcta expresión e interpretación.

El empleo eficiente del tiempo de laboratorio exige que el alumno haya estudiado la práctica designada para la clase con anterioridad, así como que planee el trabajo anticipadamente. La repetición de una determinación rara vez requiere el doble de tiempo que se emplea en una sola, debida a que, con una buena planificación, se pueden efectuar simultáneamente varias operaciones similares. Las operaciones que no exigen una atención continua, permiten limpiar el material y preparar las soluciones que se usarán en las siguientes etapas.

El logro de resultados correctos es solamente una parte de los trabajos experimentales. También es de gran importancia obtenerlos en un tiempo razonable.

Los resultados correctos están basados en meticulosidad y limpieza en el trabajo. Manténgase el área de trabajo, los aparatos y el equipo, tan limpios como sea posible. Téngase una buena provisión de trozos de paño y toallas de papel para lograr esta limpieza. Cualquier sustancia que se derrame sobre la mesa debe eliminarse y limpiarse de inmediato.

Es indudable que se cometerán errores. De ellos se debe adquirir experiencia y parte de esta consiste en no repetir los mismos. Se supone que el estudiante tiene suficiente capacidad para pensar y razonar. No efectúe las prácticas como un autómata.

Al final de cada sesión de laboratorio, guárdese todo el equipo utilizado en charolas u otro recipiente, no se deben dejar materiales sobre las mesas, a menos que se cuente con un permiso especial del docente a cargo suyo para hacerlo.

 

Medidas de seguridad

Es responsabilidad de todo estudiante actuar de forma que no propicie accidentes. Correr, lanzar objetos y hacer bromas a los compañeros, son acciones que no tienen cabida en el laboratorio. Antes de iniciar una práctica reflexiónese para analizar las posibilidades de accidente que implica.

Una de las formas de reducir la frecuencia y severidad de los accidentes es manteniendo el área de trabajo limpia y ordenada. Si no se está usando cierto material, guárdese en su lugar correspondiente. No introduzca papeles o materiales insolubles en los desagües o lavaderos.

 

 

El informe de resultados

El informe debe hacerse con todos los números y palabras escritos con claridad. En la expresión de los resultados se tendrá que especificar las unidades precisas.

La calificación del informe o reporte se basa en varios factores. El criterio más preponderante es desde luego la exactitud y la precisión obtenidas. La exactitud refleja la similitud de los resultados o de su promedio, con el valor “verdadero”. La precisión es la expresión de la concordancia entre dos (o más) resultados.

Los límites de tolerancia para la exactitud y la precisión de un determinado análisis, que serán fijados por el instructor, dependerán en parte de la naturaleza y de las dificultades del procedimiento, de la calidad de los aparatos y equipos utilizados. Convendría comentar algunas consideraciones sobre la expresión de los resultados (y de su promedio) en cuanto al número de cifras significativas.

Para estar seguros de que se comprende el significado matemático de una cifra significativa, conviene aclarar algunos conceptos. Una cifra es un dígito que denota la cantidad de algo en la posición en la que está colocado, y a una cifra a la que se le asigne un cierto grado de confiabilidad se le llama cifra significativa. Un cero,

dependiendo de su posición, puede ser significativo, como por ejemplo en 1,043, o simplemente indicativo de la posición del punto decimal, como en el número 0,0432. Los límites dentro de los cuales se puede esperar la concordancia de dos (o más) resultados de un análisis, no siguen una regla general. Para algunos análisis, el instructor proporcionará información que puede ayudar a establecer ese criterio. Si se obtienen dos resultados y la repetición del cálculo no revela algún error, es recomendable repetir la determinación. Cuando se dispone de cuatro o más resultados de una misma prueba, las consideraciones estadísticas permiten eliminar alguno de ellos.

Al ajustar un valor medido o calculado, para retener solamente el número adecuado de cifras significativas, las cifras superfluas deben eliminarse, para lo cual se recomienda las siguientes reglas de “redondeo”:

1. Cuando la cifra que sigue a la última que se va a retener, es menor que 5, la cifra retenida queda en la misma forma (p.e. 45,223 se redondea a cuatro cifras al escribir 45,22)

2. Cuando la cifra que sigue a la última que se va a retener es mayor de 5, la cifra retenida aumenta en una unidad (p.e. 45,267 redondeado a cuatro cifras es 45,27)

3. Cuando la cifra que sigue a la última que se va a retener es 5, y no existen otras cifras después de este 5 o son ceros: a) aumentar en uno la cifra retenida si ésta es impar; b) dejar invariable si es par (p.e. 45,255 y 45,265 redondeados a cuatro cifras son ambos 45,26. Si hay cifras que no sean ceros después del 5, auméntese en uno la cifra retenida (p.e. 45,2653 redondeado a cuatro cifras se convierte en 45,27)

4. El valor redondeado debe obtenerse en una sola operación directa y no en dos o más redondeos sucesivos (p.e. 45,2549 redondeado a cuatro cifras es 45,25 y no 45,26)

 

Reactivos químicos

Las sustancias químicas que se emplean en el laboratorio son de varios grados o calidades, siendo los más comunes técnico, puro y reactivo. La calidad y definición de un producto, certificados por el fabricante, aumentan en el orden mencionado. Los reactivos analíticos se preparan con especificaciones que aseguran un funcionamiento satisfactorio para los usos prescritos, y las pruebas y determinaciones a las que han sido sometidos se incluyen en las etiquetas de los frascos, bien sea en forma de requerimientos mínimos, o expresando el análisis real obtenido por el fabricante. Los diversos grados de una misma sustancia química difieren no solo en la calidad y pureza, sino también en el costo. Aunque en muchas operaciones químicas se puede emplear el grado más conveniente, en la química analítica se usa grado reactivo debido a la seguridad que esto significa.

El estudiante tendrá libre acceso a los reactivos más comunes. Dichos reactivos son de alta pureza y costosos. Tómense las debidas precauciones al extraer una porción de uno de los frascos para evitar que se contamine todo el contenido. El mejor sistema para tomar porciones de líquidos y sólidos granulados, no consiste en introducir una espátula o una pipeta en el frasco, sino verter la porción en un vaso o vidrio de reloj. Además, debe estimarse la porción que se va a necesitar para no extraer una cantidad excesiva.

Los materiales no usados no deben regresarse al frasco original. Si por alguna razón se produce una contaminación de un reactivo, infórmese al instructor para que se tomen las medidas pertinentes, antes que se llegue a perjudicar el trabajo de otros estudiantes.

Los tapones de frascos y botellas no deben dejarse directamente sobre la mesa; manténganse en la mano durante las manipulaciones. Asegúrese de tapar las botellas inmediatamente después de extraer las porciones necesarias.

El agua es el “reactivo” de uso más frecuente. El laboratorio contará con un suministro de agua destilada, desionizada o ambas. El agua desionizada se obtiene haciéndola pasar a través de una columna empacada con resinas de intercambio iónico que elimina todos los cationes y aniones que no sean los del agua. En la mayor parte de los casos, el agua destilada y el agua desionizada son igualmente satisfactorias.

Las muestras biológicas, aún cuando provengan de personas “sanas” deben tratarse como potencialmente capacez de transmitir enfermedades y por lo tanto procesadas, almacenadas, transportadas y desechadas comolo marca la norma sanitaria correspondiente para los RPBI (Residuos Peligrosos Biológico Infecciosos).

 

Se describen a continuación las operaciones básicas de laboratorio (OBL) clínico, así como los diversos aparatos y reactivos empleados en estas operaciones.

1.1. Selección y manipulación de reactivos y otras sustancias químicas. Los reactivos utilizados en un laboratorio podemos clasificarlos en tres tipos atendiendo al grado de pureza de los mismos: calidad de reactivo, calidad de estándar primario y reactivos para fines especiales. Los primeros son los que se utilizan siempre que sea posible en trabajo analítico. Éstos cumplen con unas

normas que permiten unos límites máximos de impurezas. Los reactivos de calidad estándar primario han sido cuidadosamente analizados, presentando un grado de impurezas menor que los anteriores. Por último, los reactivos para fines especiales son sustancias químicas que se han preparado para una aplicación específica (cromatografía de líquidos de alta resolución, espectrofotometría, etc.).

Para el uso correcto de estos reactivos y de sus disoluciones existen una serie de reglas de obligado cumplimiento que impiden la contaminación accidental de los mismos. Entre ellas se pueden citar las siguientes:
 

1. Tapar los frascos inmediatamente después de utilizarlos.

2. No dejar nunca el tapón del reactivo sobre la mesa de trabajo.

3. Nunca devolver al frasco lo que sobre de reactivo a menos que se diga expresamente.

4. Mantener siempre limpia la repisa de los reactivos y la balanza de laboratorio.
 

1.2. Limpieza del material. Todo el material que se vaya a utilizar para realizar el análisis (matraces, vasos de precipitado, probetas, buretas, etc.) debe estar perfectamente limpio. Para ello, se deben enjuagar previamente con agua abundante, posteriormente limpiarlos con jabón, enjuagarlos con suficiente agua hasta asegurarnos de que no existen restos de jabón en su interior y, finalmente,

añadirles agua destilada (pequeños volúmenes varias veces).

1.3. Medidas de masa. Habitualmente es necesario obtener medidas de masa muy fiables para poder expresar correctamente los resultados obtenidos. Para ello se utilizan las balanzas analíticas y los granatarios. Estos instrumentos son de precisión, por lo que es necesario seguir unas normas para su buen uso y mantenimiento. De todas ellas, resulta de vital importancia Mantener siempre limpia la balanza, ya que podemos encontrarnos con errores en las pesadas debidos a contaminación. Para llevar a cabo la pesada se utilizan pesasustancias, aunque también es posible emplear papel de filtro o vasos pequeños de precipitado. En cualquier caso, lo primero que se debe hacer es tarar el instrumento, posteriormente se adiciona la cantidad de sólido deseada, se apaga y por último se limpia.

1.4. Medidas de volumen. En muchos métodos analíticos realizar medidas precisas de volumen son tan importantes como las medidas precisas de masa. Para realizar las mismas se disponen de una serie de materiales de vidrio como son las Pipetas, Buretas y Matraces Aforados. Las Pipetas permiten el trasvase de volúmenes exactamente conocidos desde un recipiente a otro. Existen diversos tipos de pipetas, las Aforadas sólo vierten un contenido fijo de volumen (puede ser entre 0,5 y 200 mL); las Graduadas se calibran en unidades adecuadas de manera que permiten la adición de diferentes volúmenes de manera exacta (desde 0,1 hasta 25 mL). En ambos tipos el llenado de las mismas se realiza del mismo modo: se toma el volumen de líquido hasta la señal de enrase y posteriormente se vierte el volumen adecuado. Quedará en la punta de la pipeta una gota de líquido que no hay que soplar para verterla, ya que ese volumen está calibrado en el enrase de la pipeta. Otro tipo de pipetas son las Micropipetas, las cuales se utilizan cuando los volúmenes que se adicionan son del orden de los microlitros. Tienen puntas de plástico desechables que son las que se llenan del volumen adecuado de líquido. Para ello, constan de un émbolo en su parte superior que se aprieta hasta el primer tope para tomar el volumen adecuado. Manteniendo el émbolo en esa posición, se introduce en el líquido que se necesite y una vez dentro de éste se va soltando lentamente para que se llene la punta. Una vez tomado el volumen adecuado, se vierte el contenido en el recipiente que se vaya a utilizar apretando de un sólo golpe hasta el primer tope y después de un segundo se vuelve a oprimir el émbolo hasta el segundo tope.

Las Buretas también permiten al analista disponer de volúmenes variables hasta un máximo de capacidad. Con éstas se puede alcanzar una precisión bastante mayor que con las pipetas. Están formadas por un tubo de vidrio calibrado que contiene la disolución de valorante y una válvula en su parte inferior mediante la que se controla el valorante vertido. Estas válvulas suelen ser llaves de vidrio esmerilado o de teflón. La parte final de la bureta es un tubo acabado en punta. Una vez utilizadas, hay que limpiarlas perfectamente, sobre todo si contienen una base, ya que éstas pueden causar que se agarrote la llave después de un contacto prolongado.

Los Matraces Aforados se fabrican con una amplia gama de capacidades que va desde los 5 mL hasta los 5 L, estando habitualmente calibrados para contener un volumen específico. Para ello, poseen una marca en el cuello que indica hasta donde deben llenarse. Se utilizan para preparar disoluciones y para diluir muestras hasta un volumen fijo.

1.5. Otros materiales de vidrio. En este apartado se engloban aquellos materiales que también se utilizan para contener volúmenes de líquidos pero que no son aforados.Entre ellos se encuentran los Matraces erlenmeyer, Vasos de Precipitado, Probetas, Tubos de Ensayo, etc.

Los matraces erlenmeyer también poseen una amplia gama de volúmenes para contener líquidos, que va desde los 10 mL hasta los 5 L. Uno de los usos fundamentales de los mismos es para contener las disoluciones de analito en las diversas valoraciones. También se pueden utilizar para preparar disoluciones que necesitan ser calentadas.

Los vasos de precipitado también se fabrican en una amplia gama de volúmenes, que va desde los 10 mL hasta los 3 L. Su uso fundamental es para contener reactivos líquidos a partir de los cuales se van a preparar disoluciones y para pesar cantidades grandes de sólidos a partir de los cuales se preparan disoluciones. Al igual que los matraces erlenmeyer, también se pueden calentar en el caso que sea necesario para obtener una determinada disolución.

Los tubos de ensayo tienen capacidades que van desde los 5 mL hasta los 25 mL. Estos se utilizan para contener pequeños volúmenes de disolución y realizar análisis en los que se necesita poca cantidad de reactivos.

1.6. Embudos de decantación. Estos recipientes poseen volúmenes que oscilan normalmente entre 100 mL y 2 L. Se utilizan fundamentalmente en procesos de extracción líquido-líquido. En su parte inferior poseen una llave que permite la salida de uno de los líquidos y en la superior poseen un tapón de cierre que permite su agitación sin que se produzcan pérdidas de ninguna de las disoluciones cuando se agitan. Este tapón hay que abrirlo de vez en cuando para dejar que salgan los gases que se puedan producir durante la agitación y evitar así el riesgo de estallido del embudo cuando se están agitando.

 

 

Cifras significativas

Cuando se mide una magnitud en un sistema dado, se obtiene como resultado un número que posee un límite en las cifras significativas dado por la apreciación del instrumento; por ejemplo si se tiene una regla graduada en cm y mm, la cifra que se puede asegurar es la que expresa al mm: en el valor 13,72897m, las dos últimas cifras (97) no tienen significado físico (es decir no sonsignificativas), son producto de un cálculo o de la imaginación.

Se consideran cifras significativas de un valor a todos los dígitos ciertos más uno que contiene la incertidumbre. Por ejemplo, cuando se determina lamasa de un cuerpo con una balanza analítica y éste es, por ejemplo, 10,746...g, las cinco cifras pueden determinarse con certeza y la cuarta cifra decimal se estima con el vernier. Si el peso leído es 10,7461 g, el último dígito es incierto probablemente en ± 1 en la lectura simple o ± 2 si se determina por diferencia entre dos lecturas.

Los seis dígitos de este valor de masa se dice que son cifras significativas. Cuando se expresa un número, es importante emplear únicamente las cifras significativas. Si se dice que el volumen leído con una bureta es de 1,234 mL, se debe entender que la bureta está graduada al 0,01 mL y que la tercera cifra decimal se está leyendo entre dos graduaciones. El mismo volumen leído con una bureta de 50 mL podría estimarse sólo en la segunda cifra decimal, puesto que las graduaciones corresponden a intervalos de 0,1 mL. De aquí que la lectura no puede tener ni más ni menos que tres cifras significativas, o sea 1,23 mL.

El dígito "0" (cero), puede o no ser cifra significativa, dependiendo de la ubicación en el número. En la lectura de un volumen en una bureta, digamos, 10,06 mL ambos son ceros medidos y por lo tanto son cifras significativas, por lo tanto ese número contiene cuatro cifras significativas. Si ese volumen se expresara como 0,01006 L el número de cifras significativas no se altera. La función de los ceros a la izquierda del 1, es ubicar la coma decimal. Los ceros colocados a la derecha son cifras significativas en ciertas condiciones; por ejemplo: una masa de 10,2050 g tiene seis cifras significativas y la incertidumbre está en el último cero. Cuando es necesario usar ceros a la derecha o terminales para ubicar los decimales, deberá el número expresarse como potencia; por ej.: la masa de 24,0 mg de un cuerpo, expresado en microgramos será igual a 24.000; pero como los dos últimos ceros no son significativos, el número deberá escribirse como 2,40x104 microgramos. La incertidumbre absoluta es ± 0,1 mg; la incertidumbre relativa es 0,1/24 = 0,004, ó 0,4% ó 4 ‰ ó 1/250. Por lo general se expresa solamente el orden de magnitud de la incertidumbre, o se lo redondea a la decena o centena más próxima. Así en este caso, la incertidumbre sería de 1/300.

Los números enteros, o constantes naturales tales como y e (base de los logaritmos naturales) para los cuales se conocen tantas cifras decimales como se desee, no tienen incertidumbre.

Reglas prácticas de cómputo

I.- Cuando se expresa un valor numérico de una cantidad medida, debe expresarse solamente una cifra incierta. Se considera la incertidumbre en esta cifra ± 1; en caso contrario, deberá explicitarse.

II.- Cuando se redondea un número, se debe incrementar la última cifra que se retiene, en una unidad si la cifra que se descarta es 5 o mayor; en caso contrario, la cifra que se retiene no cambia. Por ej. 4,38 se redondea a 4,4 y 4,32 a 4,3 etc.

III.- En sumas y restas se mantienen tantos decimales como el número que tiene menos decimales. Ej.:

50,1 50,1

1,36 + 1,4

0,518 0,5

11

52,0

Se puede redondear la cifra después de la operación matemática:

50,1 + 1,36 + 0,518 = 51,978 = 52,0

Puede notarse que una diferencia en la última cifra generalmente no es significante en términos de la incertidumbre en el último dígito.

IV.- En multiplicaciones y divisiones, el resultado deberá tener una incertidumbre del mismo orden que la del factor menos preciso. La incertidumbre del resultado deberá estar comprendida entre 1/5 y 2 veces la incertidumbre del componente menos preciso.

Ejemplo:

5 10 3 , 9 12 , 932195

082 , 0

273 280 

1 en 100 1/50 a 1/500

V.- Cuando se calcula el logaritmo de un número, la mantisa deberá tener tantas cifras significativas como tenga el número.

Ejemplos:

log (2,1 x 106 ) = 6,32

dos cifras significativas

log (4,812 x 1012 ) = 12,6823

cuatro cifras significativas

 

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