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La química en la UAM:
Una proyección social

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Aparatos | Tesis | Instrumental | Publicaciones | Libros

3.1 Aparatos de medición y herramientas informáticas

 

 

Balanzas analíticas

 

La sensibilidad de este tipo de balanzas, de al menos 0.1 mg o 0.001 mg, la convierte en un instrumento indispensable para efectuar medidas cuantitativas.

Balanza de dos brazos

 

 
 

Balanza de dos brazos (pinchar para ampliar)

Dpto. de Química Analítica y Análisis Instrumental.

 
 
   
 

Balanza de dos brazos. Grabado del s. XIX

Esquema de funcionamiento de la balanza de dos brazos

D.C. Harris. Análisis Químico Cuantitativo. Ed. Grupo Editorial Iberoamérica. 1991

 

Balanza monoplato

 

 

Balanza monoplato (pinchar para ampliar)

Dpto. de Química Analítica y Análisis Instrumental

 

 

Esquema de balanza monoplato mecánica (Mettler):

1 freno del platillo
2 platillo
3 lote de pesas
4 cuchilla de zafiro
6 peso móvil para el ajuste de la sensibilidad
7 peso móvil para el ajuste inicial del cero
8 cuchilla principal (zafiro)
9 contrapeso
10 amortiguador de aire
11 escala óptica grabada
12 dispositivo de elevación
13 leva de parada

G. H. Ayres. Análisis Químico Cuantitativo. Ediciones del Castillo. 1976

 

Balanza monoplato electrónica actual

Microbalanza Mettler Toledo XP26

 

 

pHmetro

 

Es el instrumento empleado en el laboratorio para la medida del pH. Se mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata o cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion hidrógeno.

El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una muestra e indica la concentración de protones (H+) presentes. Las siglas «pH» significan «potencial de hidrógeno» (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus = ‘peso’; potentia = ‘potencia’; hydrogenium = ‘hidrógeno’). Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno.

pH = −log [aH+]

El pH se puede medir de forma sencilla y rápida empleando tiras de papel impregnadas con compuestos que cambian de color según el pH de la disolución.

Figura adaptada de http://educando.edu.do/

 
 
 

 
 

Distintos modelos de pHmetro (pinchar para ampliar)

Dpto. de Química Analítica y Análisis Instrumental

 
 
 

Espectrofotómetro

 

Es un instrumento que permite obtener información de los proceso de interacción de la materia con la radiación electromagnética. Como consecuencia de esta interacción se producen diferentes fenómenos, dependiendo de las características de la radiación (región del espectro) y de las sustancias.

El espectro electromagnético

Fuente: Wikipedia

Espectros de absorción de diferentes compuestos de cobre

Los espectros de absorción o emisión son característicos de cada sustancia. La cantidad de radiación absorbida o emitida está relacionada con la concentración de la sustancia, Las técnicas espectrofotométricas pueden emplearse en análisis cualitativo y cuantitativo.

 
   
 

Espectrofotómetros (pinchar para ampliar)

Dpto. de Química Analítica y Análisis instrumental

 
 
 

Potenciostato

 

Instrumento empleado en la aplicación de técnicas voltamperométricas. Las medidas realizadas permiten obtener información de sustancias que se oxidan o reducen en determinadas condiciones experimentales.

La aplicación de un potencial a una superficie conductora (el electrodo de trabajo) introducida en una disolución de un electrolito, provoca la reacción redox de la sustancia de interés, generándose una intensidad de corriente que es proporcional a la concentración de dicha sustancia.

   
  Jaroslav Heyrovský.

Fuente: chemistryexplained.com

Polarógrafo de Heyrovský. Museo de la Ciencia de Londres.

Foto M.T. Sevilla

 

Se denomina polarografía a Ia voltamperometría en la que el electrodo de trabajo es un electrodo de gotas de mercurio. El 10 de febrero de 1922 el químico Jaroslav Heyrovský (Praga 1890-1967) por primera vez registró una curva de polarización con un electrodo de gota colgante de mercurio. Fue el principio de la polarografía, un método de análisis electroquímico que permite determinar la presencia y la concentración de sustancias en una disolución. Heyrovský fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1959 por el descubrimiento y desarrollo del método analítico de polarografía.

  Potenciostato (pinchar para ampliar)

Dpto. de Química Analítica y Análisis Instrumental

 

 

   
  Polarecord Model E-506. Metrohm Herisau. Switzerland. Analizador Computrace VA 797 de Metrohm. Polarógrafo de última generación totalmente controlado por ordenador.

Fuente: Gomensoro Instrumentación Científica

 

 

 

La química y los ordenadores

 

La Química como Ciencia Experimental Central bebe de la Física que le da las leyes que rigen los procesos que la Química estudia y de los que hace uso para producir nuevos materiales, pero son las matemáticas las que le facilitan las ecuaciones que representan esas leyes y cuya resolución le va a permitir explicar los resultados obtenidos. Es ahí en donde la Computación ha tenido una influencia importantísima en la química del siglo XX y principios del XXI y queda plasmada en lo que hoy se conoce como Química Teórica y Computacional que permite modelizar estructuras de moléculas y materiales con las propiedades adecuadas a la aplicación que buscamos. Lo que es más importante es que la precisión alcanzada permite hacer prospecciones a priori, es decir antes de acometer el trabajo experimental de síntesis, ahorrando dinero y evitando contaminaciones innecesarias. La gran evolución de los ordenadores hace que estos cálculos se puedan hacer sobre sistemas cada vez más grandes. Todo ello llevó a la Comisión Nobel a otorgar al Profesor J. A. Pople el premio Nobel de Química en 1998, por sus contribuciones al desarrollo de la Química Computacional.

Otilia Mó. Lección inaugural del curso 2011-2012 UAM.

El gran desarrollo de la microinformática en las últimas décadas del siglo XX ha propiciado mejoras sustanciales en la instrumentación empleada en los laboratorios. Actualmente la mayor parte de los equipos empleados tanto en docencia como para investigación están controlados por ordenador, facilitando de este modo la adquisición y manejo de la información química.

 

Ordenador portátil Canon A-200TP/16 (pinchar para ampliar)

Dpto. de Química Analítica y Análisis Instrumental

 
 

Ordenador Macintosh (pinchar para ampliar)

Dpto. de Química Analítica y Análisis Instrumental

 
 

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Última actualización: viernes, 27 de abril de 2018

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