Para preparar agua desionizada en un matraz aforado, se introduce el agua desionizada poco a poco, se completa el volumen hasta la línea de enrase y se ajusta el nivel final gota a gota con un frasco lavador, un cuentagotas o una pipeta Pasteur. La base del menisco cóncavo debe quedar perfectamente tangente a la línea de aforo, observada con los ojos a la altura de la marca.
El matraz aforado es un recipiente de vidrio o plástico, caracterizado por un cuerpo con forma esferoidal o cónica y un cuello largo y estrecho. En su cuello tiene una marca de calibración que indica el volumen exacto que puede contener. El volumen nominal del matraz se establece a una temperatura de referencia de 20 °C. Por ello, el enrase debe realizarse observando cuidadosamente la marca de calibración y respetando las condiciones de uso del material volumétrico.
Material necesario
- Matraz aforado de la capacidad volumétrica requerida.
- Agua destilada.
- Frasco lavador o pizeta.
- Cuentagotas o pipeta Pasteur.
- Tapón compatible con el matraz.
- Embudo de laboratorio, cuando sea necesario transferir previamente una disolución.
Los frascos lavadores forman parte del material de uso frecuente en el laboratorio. El material habitualmente utilizado en el laboratorio analítico se puede clasificar en: 1. Material para la medida de volúmenes aproximados 2. Material volumétrico, para la medida de volúmenes con gran precisión. 3. Otro material de uso frecuente.
Un matraz volumétrico o aforado es un recipiente de fondo plano con forma de pera que tiene un cuello largo y delgado. La línea delgada, línea de enrase, grabada alrededor del cuello indica el volumen de líquido contenido a una temperatura definida y se denomina línea de enrase.
Los tamaños más comunes son 25, 50, 100, 250, 500 y 1000 mL. Se utilizan para la preparación de disoluciones de concentración conocida.
Por qué se utiliza agua desionizada
El agua destilada se utiliza para reducir la introducción de sustancias ajenas al soluto y evitar que otros iones o compuestos modifiquen la composición de la disolución. En la preparación de soluciones analíticas, el agua debe añadirse tanto durante la disolución inicial como durante los lavados y el enrase final, siempre que sea compatible con el procedimiento.
El agua desionizada es especialmente adecuada para el enjuague final del material y para completar el volumen de preparaciones en las que se necesita limitar la presencia de iones extraños. A continuación, se lava el material por arrastre con agua destilada/desionizada realizando un mínimo de cuatro enjuagues.
Limpieza previa del matraz
Para que los resultados obtenidos en el laboratorio sean fiables se ha de mantener la mesa de trabajo perfectamente limpia y se debe limpiar el material de laboratorio de forma adecuada. Y una vez utilizado el material, es aconsejable proceder a su limpieza lo antes posible.
Todo el material de vidrio se lava primero con agua y jabón y se enjuaga con agua del grifo. A continuación, se lava el material por arrastre con agua destilada/desionizada realizando un mínimo de cuatro enjuagues. El material limpio se deja boca arriba sobre la mesa o boca abajo sobre el papel de filtro.
Cuando se requiere material seco, por ejemplo para pesar sobre un vaso, una vez limpio se introduce en la Estufa, teniendo en cuenta que nunca se debe de poner en la estufa el material volumétrico (pipetas, buretas, matraces aforados). Si debe estar seco pude enjuagarse con etanol o acetona para acelerar el secado.
El matraz aforado debe mantenerse limpio y utilizarse únicamente dentro de las condiciones compatibles con su calibración y con la sustancia que se está preparando.
Procedimiento para llenar el matraz con agua desionizada
1. Comprobar el material
Antes de comenzar, asegúrate de que el matraz esté limpio y seco antes de usarlo. Comprueba que la línea de aforo esté intacta y que el tapón correspondiente ajuste correctamente.
El matraz aforado ofrece varias ventajas que lo diferencian de otros instrumentos como los vasos de precipitados o matraces Erlenmeyer: Precisión: su marca de calibración asegura mediciones exactas de volumen. Diseño especializado: su cuello estrecho minimiza la evaporación y garantiza un manejo fácil. Versatilidad: puede usarse para preparar y medir soluciones en un solo paso. Fiabilidad: su calibración está certificada para garantizar resultados reproducibles.
2. Añadir el agua desionizada
Agrega agua destilada hasta cubrir aproximadamente la mitad o dos tercios del cuerpo del matraz. Si el agua desionizada constituye directamente el líquido que se desea llevar al volumen nominal, puede añadirse progresivamente sin necesidad de incorporar un soluto.
Cuando el nivel se encuentre todavía alejado de la marca, puede utilizarse el frasco lavador para dirigir el agua hacia las paredes internas del matraz y evitar salpicaduras. El volumen inicial de agua debe ser significativamente menor que la capacidad total del matraz aforado, dejando espacio suficiente para completar la disolución, realizar los lavados y ajustar finalmente el menisco.
3. Aproximarse a la línea de aforo
Añade agua destilada hasta que el nivel se aproxime a un centímetro por debajo de la línea de aforo. El enrase debe realizarse lentamente, sobre todo durante los últimos mililitros.
Cuando se utiliza un frasco lavador, el chorro debe ser fino y controlado. Inclina ligeramente el matraz si es necesario y dirige el agua hacia la pared interior, sin apuntar directamente al cuello ni provocar la formación de burbujas.
4. Realizar el ajuste final
Para el ajuste final gota a gota, utiliza un cuentagotas o una pipeta Pasteur. Sitúa tus ojos a la altura de la marca para evitar el error de paralaje; la base del menisco cóncavo debe quedar perfectamente tangente a la línea superior del aforo.
La línea de aforo grabada en el cuello estrecho delimita de manera estricta el volumen nominal del recipiente. Por tanto, el punto de referencia no es el borde del cuello, sino la posición correcta del menisco respecto de la marca.
Añadir un volumen excesivo de agua destilada por encima de la marca de aforo impide obtener el volumen nominal con exactitud. Si se sobrepasa la línea de enrase, no debe retirarse líquido con una pipeta para intentar corregir la preparación, porque se altera la exactitud del volumen y puede introducirse contaminación.
5. Comprobar el nivel
La observación debe realizarse con los ojos a la altura de la marca de aforo. La base del menisco cóncavo debe quedar tangente a la línea de calibración.
Leer el nivel del líquido desde arriba o desde abajo de la marca es un error frecuente durante el enrase. No utilizar la base del menisco como referencia también puede producir una medida incorrecta.
6. Tapar el matraz
Una vez alcanzado el enrase, coloca el tapón correspondiente, ya sea de plástico o de vidrio esmerilado, asegurando un cierre hermético.
7. Homogeneizar
Invierte el matraz varias veces para homogeneizar la disolución. La mezcla debe hacerse de forma controlada, evitando derrames y comprobando que el tapón permanezca correctamente colocado.
La homogeneización es necesaria porque el soluto y el agua destilada deben presentar una composición uniforme en todo el volumen del matraz. Cuando únicamente se prepara agua desionizada hasta una marca de volumen, esta operación permite distribuir uniformemente la humedad de las paredes y asegurar que el líquido se encuentre en condiciones uniformes antes de utilizarlo.
Uso del frasco lavador durante el enrase
El frasco lavador permite añadir agua destilada o desionizada de forma dirigida y controlada. También sirve para arrastrar restos de sustancias adheridos a las paredes de un recipiente, a un embudo o al material de pesada.
Arrastra los restos de polvo adheridos al embudo aplicando chorros finos de agua destilada con un frasco lavador o pizeta. Enjuaga el recipiente de pesada, como un vidrio de reloj o pesasustancias, varias veces sobre el embudo. No retires el embudo hasta constatar que todo el reactivo ha bajado por completo al cuerpo del matraz.
En una preparación que solo requiere completar agua desionizada hasta el volumen nominal, el frasco lavador se utiliza principalmente para añadir el líquido sin sobrepasar la marca. Durante los últimos mililitros, el ajuste debe hacerse con especial lentitud y, preferentemente, gota a gota mediante un cuentagotas o una pipeta Pasteur.
Preparación cuando el matraz contiene un soluto
El diseño del matraz permite preparar disoluciones con un volumen final definido y, cuando se combinan una pesada exacta, una transferencia cuantitativa y un enrase correcto, obtener una concentración conocida.
Una de las operaciones analíticas más comunes consiste en preparar una disolución de concentración conocida a partir de un soluto o reactivo sólido. Tras realizar los cálculos estequiométricos pertinentes y pesar la sustancia con una balanza de precisión, surge el paso crítico: transferir el sólido al interior del matraz sin perder ni una sola partícula.
Cualquier pérdida de reactivo durante esta maniobra arruinaría la exactitud de la concentración y alteraría los resultados experimentales. Si se han pesado 15 g de soluto, esa cantidad debe transferirse íntegramente al matraz aforado.
Disolución previa
Consiste en disolver el reactivo sólido previamente en un vaso de precipitados limpio utilizando una cantidad mínima de agua destilada u otro disolvente adecuado. Este volumen inicial debe ser significativamente menor que la capacidad total del matraz aforado, garantizando margen suficiente para los lavados posteriores.
Vierte la disolución en el matraz a través de un embudo de laboratorio. Lava las paredes del vaso de precipitados al menos tres veces con pequeñas porciones de agua destilada, transfiriendo cada enjuague al matraz. De este modo, aseguras que el 100 % del soluto ha sido transferido.
Tras este proceso, el nivel del líquido debe quedar por debajo de la base del cuello del matraz para proceder al enrase correcto. Una vez transferido el soluto, es fundamental que esté completamente disuelto antes de alcanzar el volumen final, ya que los cambios de volumen por disolución alteran la precisión.
Transferencia directa
Introducir el reactivo sólido directamente por la boca estrecha del matraz aforado es una operación delicada que requiere destreza para evitar atascos o pérdidas.
Coloca un embudo seco en la boca del matraz y añade el sólido pesado con la ayuda de una espátula. Arrastra los restos de polvo adheridos al embudo aplicando chorros finos de agua destilada con un frasco lavador o pizeta.
Enjuaga el recipiente de pesada, como un vidrio de reloj o pesasustancias, varias veces sobre el embudo. No retires el embudo hasta constatar que todo el reactivo ha bajado por completo al cuerpo del matraz.
La disolución previa suele facilitar la transferencia cuantitativa, especialmente cuando el sólido es pulverulento o puede adherirse al recipiente de pesada. La transferencia directa también es posible, pero exige controlar cuidadosamente el embudo, el recipiente de pesada y los posibles restos de reactivo.
Disolución del soluto
Agrega agua destilada hasta cubrir aproximadamente la mitad o dos tercios del cuerpo del matraz. Agita suavemente en círculos hasta que el sólido se haya disuelto por completo de forma homogénea.
No conviene realizar directamente el enrase definitivo mientras todavía existan cristales o partículas sin disolver. Si el soluto se disuelve después de completar el volumen, la variación de volumen puede modificar la concentración final.
Secuencia completa de trabajo
- Realizar los cálculos estequiométricos pertinentes.
- Pesar 15 g del reactivo sólido con una balanza de precisión.
- Colocar el sólido en un vaso de precipitados limpio o preparar la transferencia directa con un embudo seco.
- Disolver previamente el sólido con una cantidad mínima de agua destilada, si se utiliza este método.
- Transferir la disolución al matraz aforado.
- Lavar el vaso de precipitados al menos tres veces con pequeñas porciones de agua destilada.
- Transferir cuantitativamente los líquidos de lavado al matraz.
- Añadir agua destilada hasta cubrir aproximadamente la mitad o dos tercios del cuerpo del matraz.
- Agitar suavemente hasta que el soluto se haya disuelto completamente.
- Añadir agua destilada hasta aproximarse a un centímetro por debajo de la línea de aforo.
- Completar el volumen gota a gota con un cuentagotas o una pipeta Pasteur.
- Leer el menisco con los ojos a la altura de la marca.
- Colocar el tapón correspondiente.
- Invertir el matraz varias veces para homogeneizar la disolución.
Factores que determinan la exactitud
Capacidad del matraz
El volumen final de la disolución será el indicado por la capacidad nominal del matraz, no el volumen inicial de agua utilizado para disolver el sólido.
La calibración del material volumétrico se relaciona normalmente con una temperatura de referencia de 20 °C. Las variaciones de temperatura pueden modificar el volumen del líquido y del propio recipiente.
Transferencia cuantitativa
Los restos de sólido que quedan en el vaso de precipitados, el embudo, el vidrio de reloj o el recipiente de pesada modifican la cantidad real de soluto presente en la disolución.
Por este motivo, se recomienda lavar las paredes del recipiente al menos tres veces cuando se utiliza la disolución previa. En la transferencia directa, el embudo y el recipiente de pesada deben enjuagarse con pequeñas porciones de agua destilada.
Lectura del menisco
El elemento distintivo de un matraz aforado es la línea de aforo grabada en su cuello estrecho, la cual delimita de manera estricta el volumen nominal del recipiente a una temperatura de referencia, normalmente 20 °C.
La precisión del resultado depende de que el menisco se observe correctamente y de que la base de la curvatura quede alineada con la línea de aforo. El cuello estrecho facilita esta lectura y reduce la posibilidad de añadir un volumen excesivo de agua.
Temperatura
El volumen nominal del matraz se establece a una temperatura de referencia de 20 °C. Por ello, el enrase debe realizarse observando cuidadosamente la marca de calibración y respetando las condiciones de uso del material volumétrico.
Errores frecuentes
- Transferir solo una parte del sólido pesado.
- Dejar restos de reactivo en el vaso de precipitados o en el recipiente de pesada.
- Utilizar un volumen inicial de agua demasiado grande y dificultar los lavados posteriores.
- Completar el volumen antes de que el soluto se haya disuelto por completo.
- Leer el nivel del líquido desde arriba o desde abajo de la marca.
- No utilizar la base del menisco como referencia.
- Añadir agua destilada demasiado rápido durante los últimos mililitros.
- No homogeneizar la disolución después del enrase.
- Confundir la capacidad nominal del matraz con la cantidad de agua que debe añadirse al inicio.
Ejemplo de comprobación con agua
La densidad del agua pura a 20ºC es de 1g/ml. Como la densidad es igual a la masa dividida por el volumen, los valores numéricos de la masa en gramos de una cantidad de agua y su volumen en mililitros, coindicen.
Por ello, si se realiza correctamente la medida de masa y el enrase en un material volumétrico y de una determinada cantidad de agua, el valor numérico del volumen en mililitros y de la masa en gramos, deben ser iguales.
Los objetivos de esta práctica son comproar la exactitud de los matraces aforados y realizar correctamente las técnicas de enrase y de medida de masas.
| Material o medida | Valor |
|---|---|
| Matraz aforado | 50 ml |
| Masa del matraz vacío | 37,21 g |
| Masa del matraz con el agua | 86,65 g |
| Masa del agua | 49,44 g |
| Masa teórica del agua | 50 g |
| Margen de error indicado | 0,56 g |
Debemos verificar que la balanza esté bien nivelada y limpia, para ello comprobamos si la burbuja de aire del "nivel de burbuja" está en el centro. Si no lo está, lo debemos corregir.
Nota: debemos limpiar la balanza con una brocha para evitar restos de mediciones anteriores. La superficie en la que se encuentren las balanzas debe estar limpia y ordenada.
Encendemos la balanza y esperamos a que se estabilice. Normalmente se debe encender una media hora antes de empezar con su uso.
Con ayuda de la balanza calculamos la masa del matraz vacío y la anotamos: 37,21 g. Llenamos lentamente el matraz con agua destilada, sin sobrepasar la línea de enrase.
Con la ayuda de una pipeta Pasteur terminamos de enrasarlo correctamente. Volvemos a la balanza y calculamos la masa del matraz con el agua, anotamos el valor: 86,65 g.
Realizamos la interpretación de los resultados. Es imprescindible realizar una correcta limpieza del material utilizado.
Según los datos obtenidos en cada medición, establecemos que: Peso del matraz aforado: 37,21 g. Peso del matraz aforado con el agua: 86,65 g. Peso del agua: 86,65 - 37,21 = 49,44 g.
La masa del agua debería ser 50 g y, en este caso, su masa es de 49,44 g. Esto nos indica que el margen de error de la balanza utilizada en el laboratorio es de 0,56 g.
Este margen de error puede deberse a ciertas causas como errores en el procedimiento de pipeteo, técnica de enrase, suciedad del material utilizado, temperatura del agua, condiciones de trabajo, etc.
Preparación de disoluciones con el mismo procedimiento
Los gramos necesarios de hidróxido de sodio se pesan en la balanza utilizando un pesasustancias. Se trasvasa a un vaso de precipitados, enjuagando el pesasustancias con agua destilada sobre el vaso para recoger el sólido que pudiera haber quedado adherido a él.
Se añade agua destilada hasta un volumen aproximadamente la mitad del volumen final. Se agita con una varilla de vidrio hasta que el sólido esté disuelto y la disolución obtenida se vierte, mediante un embudo, en el matraz aforado de 100 mL.
Se enjuaga el vaso con pequeñas porciones de agua destilada, que se van añadiendo al matraz aforado. Finalmente se completa con agua destilada hasta el volumen deseado, enrase del matraz.
Se pone el tapón y se agita, volteándolo varias veces, para conseguir homogeneizar la disolución.
Para preparar la disolución diluida de ácido sulfúrico, se toma un matraz aforado de 50 mL perfectamente limpio, se le añade agua destilada hasta aproximadamente la mitad del volumen y después en una vitrina o campana extractora de gases, añadimos el volumen calculado de H2SO4 concentrado, midiéndolo con una bureta.
Se añade más agua destilada y al final se completa gota a gota con agua destilada hasta la línea de enrase del matraz aforado con la ayuda de un cuentagotas o una pipeta Pasteur, se pone el tapón y se agita volteándolo varias veces para conseguir una disolución homogénea.
Seguridad y conservación
El material debe estar perfectamente limpio. La mesa de trabajo debe mantenerse limpia y ordenada, y el matraz debe manipularse con cuidado para evitar golpes, derrames y contaminación.
En las preparaciones con reactivos, deben respetarse las indicaciones de seguridad correspondientes. Los gramos necesarios de hidróxido de sodio se pesan en la balanza utilizando un pesasustancias. Nota de seguridad: irritante. Irrita los ojos y la piel. No ingerir. Usar guantes.
En el caso del ácido sulfúrico, la preparación debe realizarse en una vitrina o campana extractora de gases. Nota de seguridad: el ácido sulfúrico es corrosivo. Usar guantes y gafas.
El matraz aforado debe mantenerse limpio y utilizarse únicamente dentro de las condiciones compatibles con su calibración y con la sustancia que se está preparando. Lávalo inmediatamente después de usarlo para evitar residuos que puedan afectar la calibración.
Guarda el matraz en un lugar seguro y libre de golpes. No uses esponjas abrasivas que puedan dañar la superficie. Inspecciona la marca de calibración regularmente para asegurarte de que esté intacta.
Matraz aforado: enrase
tags: #agua #desionizada #en #un #matraz #aforado
Publicaciones populares:
- Medidas y mantenimiento del filtro de aire del Solo 451
- Diagnóstico del testigo de agua en el filtro de combustible
- Significado del icono de filtro sucio en Air Cool
- Guía de compra de cartuchos de filtro para beber agua en Rostock
- Propiedades de la harina de maíz en mascarillas faciales