EQUIPOS DE CALENTAMIENTO USADOS EN LABORATORIO

1. TEMA

EQUIPOS DE CALENTAMIENTO USADOS EN EL LABORATORIO. ELABORACIÓN DE CONECTORES, CAPILARES Y TUBOS DE DESPRENDIMIENTO.

2. MARCO TEÓRICO

Combustión: Es el proceso mediante el cual se produce la quema de cualquier sustancia, ya sea gaseosa, líquido o sólida. En este proceso, el combustible se oxida y desprende calor, y, con frecuencia, luz. Pues bien, la combustión se refiere a las reacciones químicas que se establecen entre cualquier compuesto y el oxígeno. A esto también se le llama reacciones de oxidación. De este tipo de proceso se desprenden energía lumínica y calórica y se llevan a cabo rápidamente. Cabe destacar que los organismos vivientes, para producir energía, utilizan una combustión controlada de los azúcares. Encontramos dos tipos de combustión; completa e incompleta.

Combustión completa: Toda combustión completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (CO2), agua en estado de vapor (H2O) y energía en forma de calor y luz.

Combustión incompleta: La combustión incompleta es aquella que se realiza sin que todo el carbono del combustible pueda transformarse en CO2. Se realiza sin oxígeno, o lo que es lo mismo, con defecto de aire en esta combustión se obtiene adicionalmente carbono(C).

Existen varios instrumentos con el cual podemos realizar procesos caloríficos. Estos pueden ser los mecheros, las llamas, etc.

MECHEROS:

Llamados también encendedores, el mechero es un instrumento de laboratorio de gran utilidad. Fue diseñado con el propósito de obtener una llama que proporcione máximo calor y no produzca depósitos de hollín al calentar los objetos. La llama del mechero es producida por la reacción química de dos gases: un gas combustible (propano, butano, gas natural) y un gas comburente (oxígeno, proporcionado por el aire). El gas que penetra en un mechero pasa a través de una boquilla cercana a la base del tubo de mezcla gas-aire. El gas se mezcla con el aire y el conjunto arde en la parte superior del mechero. A su vez hay varios tipos de mecheros, entre ellos están:

Mechero de Bunsen: El Mechero Bunsen está constituido por un tubo vertical que va enroscado a un pie metálico con ingreso para el flujo del combustible, el cual se regula a través de una llave sobre la mesada de trabajo. En la parte inferior del tubo vertical existen orificios y un anillo metálico móvil o collarín también horadado. Ajustando la posición relativa de estos orificios (cuerpo del tubo y collarín respectivamente), los cuales pueden ser esféricos o rectangulares, se logra regular el flujo de aire que aporta el oxígeno necesario para llevar a cabo la combustión con formación de llama en la boca o parte superior del tubo vertical. Es un quemador de gas del tipo de pre mezcla y la llama es el producto de la combustión de una mezcla de aire y gas. Es el más utilizado en los equipos de laboratorio debido a que con éstos se consigue el mayor rendimiento térmico en la combustión del gas, son usados como calentadores para acelerar las reacciones químicas de las sustancias o con el color de la llama distinguir algún elemento.

Mechero de Alcohol: También llamada lámpara de alcohol. Estos mecheros hechos de vidrio tienen capacidad para 150 ml. Una tapa de metal que previene la evaporación. Se utiliza cuando no se necesita un gran poder calorífico. Poseen una mecha impregnada de alcohol, que es la que arde. Es una fuente de calor, de baja intensidad, que funciona con alcohol etílico. Como un accesorio de seguridad, se utiliza una pieza que en caso de accidente, cubre la entrada de oxígeno, de manera que el fuego se sofoca.

LA LLAMA: Se puede decir que, básicamente la llama, es el producto de una reacción química rápida y persistente, que emite calor y luz. Dicha reacción debe sostenerse por sí misma, en el caso de no ser extinguida, hasta que la concentración del combustible o comburente, no desciendan por debajo del valor mínimo indispensable, para mantenerla.

Llamas de pre-mezcla: Los combustibles gaseosos, se pueden mezclar previamente con aire u oxígeno y luego llevar la mezcla a un quemador, dónde arderá de manera muy eficiente. Los mecheros de laboratorio y los hornillos de gas, disponen de una entrada para el combustible y orificios, para la entrada del aire, de forma que este es inyectado por aspiración y mezclado con el combustible antes, de llegar a la zona de combustión.

Llamas de Difusión: Los combustibles líquidos y sólidos y algunos gases (en circunstancias especiales), son los que producen "este tipo de llamas".

Una vela proporciona un buen ejemplo. El combustible, (cera en este caso), se funde y vaporiza por el calor de la llama y emerge como una corriente estacionaria de vapor, procedente de la mecha. El aire arrastrado, forma una corriente de convección hacia la base de la llama (difunde de afuera, hacia adentro). Debido, a que ciertas partes son ricas en combustibles, las llamas de difusión de los hidrocarburos, suelen ser " amarillas ", a causa de la presencia de partículas de carbón incandescentes.

ZONAS DE LA LLAMA

Existen tres zonas de la llama, la externa, la interna y la fría.

Zona externa: Es la parte final de llama y se encuentra a una temperatura aproximada de 1500 grados Celsius en la llama no luminosa.

Zona Interna: Esta en la parte llena de la llama y se encuentra aproximadamente a 500 grados Celsius en la llama no luminosa.

Zona Fría: Esta en la parte inferior de la llama y tiene una temperatura aproximada de 300 grados Celsius en la llama no luminosa.

MANTA DE CALENTAMIENTO: Ésta manta sirve para calentar matraces esféricos de forma delicada y uniforme, se puede utilizar para el extractor soxhelt, para hacer reflujos, destilaciones, etc.

Éste equipo es fabricado con cubierta de aluminio y mueble de acero con recubrimiento epoxipoliester, el calentador es de fibra de vidrio con resistencia cromo-níquel. Se suministra con barras soporte de 70cm de altura de acero inoxidable donde se puede fijar la vidriería, los clamps y pinzas se venden por separado.

Cuenta con control de temperatura de rango infinito independiente para cada calentador, el equipo se presenta en tres dimensiones de matraces para 250ml, 500ml y 1000ml y se fabrica para 4 o 6 unidades. También se fabrica en agitación magnética, con motor de uso continuo, imanes de neodimio.

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