lunes, 8 de diciembre de 2014

                            Microscopía

El microscopio es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene dos o más lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.
Un microscopio compuesto tiene más de una lente objetiva. Los microscopios compuestos se utilizan especialmente para examinar objetos transparentes, o cortados en láminas tan finas que se transparentan. Se emplea para aumentar o ampliar las imágenes de objetos y organismos no visibles a simple vista. El microscopio óptico común está conformado por tres sistemas:
El sistema mecánico está constituido por una palanca que sirve para sostener, elevar y detener los instrumentos a observar.
El sistema de iluminación comprende un conjunto de instrumentos, dispuestos de tal manera que producen las ranuras de luz.

El sistema óptico comprende las partes del microscopio que permiten un aumento de los objetos que se pretenden observar mediante filtros llamados "de antigel subsecuente".

Diagrama de un microscopio donde se señalan sus partes.
La parte óptica consta de :
•  Ocular, lente situada cerca del ojo del observador.
•  Objetivo, lente situada cerca del objeto que se quiere observar.
•  Diafragma, dispositivo para graduar la entrada de luz.
•  Condensador, dispositivo para concentrar la luz sobre el objeto.
•  Foco de luz o espejo, para iluminar el objeto.

La parte mecánica del microscopio consta de:
•  Columna , parte que sostiene el tubo óptico.
•  Tubo óptico , donde se encuentra ubicado el ocular.
•  Revólver , parte móvil que sostiene los objetivos.
•  Platina , que soporta el portaobjectes.
•  Pié , sostiene todo el microscopio.
•  Tornillo macrométrico, que permite desplazamientos rápidos de las lentes.
•  Tornillo micrométrico, que permite desplazamientos suaves de las lentes.

¿Cómo se utiliza el microscopio?

El objeto que queremos observar se coloca en un vidrio transparente que llamamos portaobjetos, y lo cubrimos con otro vidrio más fino que llamamos cubreobjetos.
Una vez conocido el funcionamiento de les partes del microscopio debes saber que el aumento que nos ofrece un microscopio se obtiene con la combinación del objetivo y del ocular. Por ejemplo, si tenemos un ocular de 15x i un objetivo de 40, el aumento obtenido es de:
40 x 15 = 600 aumentos.
El enfoque del objeto se realiza con el tornillo macrométrico, y después se afina con el tornillo micrométrico, hasta conseguir una visión perfecta. Una vez enfocado el objeto, se pasa al objetivo inmediatamente superior, hasta obtener el aumento deseado. Cada vez que cambies de objetivo cuida de no tocar la preparación, el vidrio se puede romper.
La luminosidad para observar la muestra la puedes regular moviendo el diafragma hasta conseguir la más adecuada para cada caso.
Como unidad de medida , en microscopia se utiliza la micra (µ). Su equivalencia es:
1µ = 1/1000 mm ; por tanto, 1 mm = 1000 µ

¿Cómo se prepara una observación microscópica?

Para observar perfectamente un objeto es necesario someterla a un proceso de preparación que destaque aquellas partes que nos interesen. También, que conserve la muestra para observaciones posteriores. Dos fases de este proceso son: la fijación y la tinción.
Con la fijación se consigue que la muestra que queremos observar no se mueva. Se suele utilizar diferentes líquidos: alcohol etílico 70%, ácido acético...; también se utilizan altas temperaturas que ayudan a deshidratar la muestra. El objeto, una vez fijado, debe lavarse en un medio apropiado como alcohol o agua.
La tinción consiste en colorar la muestra que queremos observar para, así, destacar aquellas partes que nos interesen observar. La gama de colorantes es muy variada, y cada uno resalta una parte diferente del objeto. Los colorantes siguientes suelen utilizarse para resaltar las partes de la célula:
- La estructura celular: azul de metileno, orceína acética.
- El citoplasma celular: eosina, fucsina ácida, verde luz.
- El núcleo celular: fucsina básica, verde metilo.
                  Decantación

En la decantación se separa un sólido o líquido más denso de otro fluido (líquido o gas) menos denso y que por lo tanto ocupa la parte superior de la mezcla.

Es necesario dejar reposar la mezcla para que el sólido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción por acción de la gravedad. A este proceso se le llama desintegración básica de los compuestos o impurezas; las cuales son componentes que se encuentran dentro de una mezcla, en una cantidad mayoritaria.


La decantación se puede efectuar en un embudo de separación como en un vaso de precipitado o matraz.

            
PRINCIPALES TIPOS DE DECANTACIÓN: 
Decantación estática:Puede procederse por intermitencia, llenando un depósito en el que el agua permanezca en reposo durante varias horas, y vaciando a continuación la capa superior de agua hasta un nivel por encima del de los fangos depositados. 
El decantador está constituido por un depósito rectangular o circular. Para que se depositen los fangos, es preciso que la velocidad ascensional del agua sea inferior a la velocidad de caída de las partículas, lo que, naturalmente, depende de la densidad y tamaño de las mismas. 
Los decantadores estáticos deben funcionar preferentemente de forma regular, puesto que si las variaciones de caudal provocan la formación de remolinos que hacen que los fangos suban a la superficie. Igualmente, cualquier variación de temperatura, por pequeña que sea, entre el agua bruta y el agua del decantador, da lugar a movimientos de convección que producen el mismo efecto. 

Decantación por contacto de fangos: Los progresos de la técnica, han mejorado la floculación aumentando la concentración del flóculo, o recirculando los fangos, con lo cual se acelera la decantación. 
En el caso de tratamiento biológico, los decantadores finales, en los que se separa el flóculo biológico del agua depurada, se denominan clarificadores. Estos decantadores deben admitir grandes porcentajes de recirculación, de forma que los fangos permanezcan el menor tiempo posible en el aparato, antes de volver a los depósitos de aeración. 
Con los sistemas de decantación por contacto de fangos mejoran los fenómenos de floculación y se obtiene un rendimiento óptimo de la cantidad de reactivo introducida, debido a la concentración que se produce en el lecho del fango. Se consigue así una mejor adsorción de las materias disueltas sobre el flóculo formado. Dentro de esta decantación hay dos tipos: 
Recirculación de fangos: Los fangos se separan del agua clara en una zona de decantación. Seguidamente, se recirculan haciéndoles pasar a una zona de mezcla, provista de un sistema de agitación mecánica (Accelerator, Turbocirculator) o hidráulica (Circulator). El agua bruta, a la que se han añadido los reactivos, se introduce igualmente en esta zona de mezcla. 

Decantación por lecho de fango (tipo Pulsador): En este caso no se pretende que circule el fango. Se trata solamente de mantenerlo en forma de una masa en expansión, que el agua pueda atravesar de abajo arriba, de manera regular y uniforme. La agitación, muy lenta, tiene lugar en el punto de introducción del agua a utilizar. 
                            Centrifugación

La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad por medio de una fuerza giratoria. La fuerza centrífuga es provista por una máquina llamada centrifugadora, la cual imprime a la mezcla un movimiento de rotación que origina una fuerza que produce la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor densidad.
Los componentes más densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de rotación de la centrífuga, mientras que los componentes menos densos de la mezcla se desplazan hacia el eje de rotación. De esta manera los químicos y biólogos pueden aumentar la fuerza de gravedad efectiva en un tubo de ensayo para producir una precipitación del sedimento en la base del tubo de ensayo de manera más rápida y completa.


El objetivo de la centrifugación es separar sólidos insolubles (de partículas muy pequeñas difíciles de sedimentar) de un líquido. Para ello, se aplica un fuerte campo centrífugo, con lo cual las partículas tenderán a desplazarse a través del medio en el que se encuentren con la aceleración = velocidad angular2 x radio.

centrifugadora.
con este método de separación podemos separar líquidos de difícil sedimentacion como la sangre, la leche o la orina.
                                                                  
                                                      
                          Cromatografía de capa fina y de columna.

La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia. Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes. Diferencias sutiles en el coeficiente de partición de los compuestos da como resultado una retención diferencial sobre la fase estacionaria y por tanto una separación efectiva en función de los tiempos de retención de cada componente de la mezcla.
La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen mutuamente:

-Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).

-Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeñas.


La cromatografía en capa fina (CCF) es una técnica cromatográfica que utiliza una placa inmersa verticalmente. Esta placa cromatográfica consiste en una fase estacionaria polar (comúnmente se utiliza sílica gel) adherida a una superficie sólida. La fase estacionaria es una capa uniforme de un absorbente mantenido sobre una placa, la cual puede ser de vidrio, aluminio u otro soporte. Para realizar la CCF, se debe apoyar la placa cromatográfica sobre algún recipiente o cámara que contenga la fase líquida de aproximadamente un centímetro (la distancia entre el principio de la placa y la muestra que se desea analizar).

Tinta negra siendo separada en una placa de CCF
La cromatografía en columna es quizás el método más general, utilizado para la separación, a la vez que para la purificación, de diferentes compuestos orgánicos que se encuentren en estado sólido o líquido.
En este tipo de cromatografía, la fase estacionaria utilizada, es decir, el absorbente, se coloca en el interior de una columna de vidrio, la cual finaliza con una llave para controlar el paso de sustancias al exterior de la columna. La fase estacionaria se impregna con el eluyente o fase móvil. Seguidamente la mezcla orgánica que nos interesa separar la depositamos por la parte superior de la fase estacionaria, y así la fase móvil podrá ir atravesando el sistema.
Los compuestos que se encuentran disueltos en la fase móvil, poco a poco saldrán de la columna cromatográfica, y se recogen en fracciones. Las fracciones menos polares, que son por lo general las que se retienen poco o nada en el absorbente, serán las primeras en salir de la columna. En cambio, las sustancias más polares, quedan retenidas por más tiempo en el absorbente, y a menudo es necesario el uso de diferentes disolventes con la finalidad de incrementar su polaridad para que sean arrastradas por estos.
El tiempo que se necesita para hacer fluir un compuesto por la columna, se conoce con el nombre de tiempo de retención. Este tiempo varía, siendo característico de cada compuesto en una condiciones cromatográficas determinadas, que varían según el absorbente usado, el disolvente, la presión, el diámetro que tenga la columna utilizada, etc.


                                       Balanza analítica


Es una clase de balanza de laboratorio diseñada para medir pequeñas masas, en un principio de un rango menor del miligramo (y que hoy día, las digitales, llegan hasta la diezmilésima de gramo: 0,0001 g o 0,1 mg). Los platillos de medición de una balanza analítica están dentro de una caja transparente provista de puertas para que no se acumule el polvo y para evitar que cualquier corriente de aire en la habitación afecte al funcionamiento de la balanza.

                                               

Medidas de seguridad

Cuidados básicos
- Verificar siempre la nivelación de la balanza.
- Dejar siempre la balanza conectada a la toma de la muestra y prendida para mantener el
equilibrio térmico de los circuitos electrónicos y cuando se termine apagarla y desconectarla.
- Dejar siempre la balanza en el modo "stand by", evitando la necesidad de nuevo tiempo de calentamiento ("warm up").

El frasco de medida
- Usar siempre el menor frasco de medida posible.
- No usar frascos plásticos cuando la humedad esté abajo del 30-40%.
- La temperatura del frasco de medida y su contenido deben de estar a la misma temperatura del ambiente de la cámara de medida.
- Nunca tocar los frascos directamente con los dedos al ponerlos o sacarlos de la cámara de medida.
 El plato de medida
- Poner el frasco siempre en el centro del plato de medida.
- Remover el frasco del plato de medida luego que termine la operación de medida del peso.
  
La lectura
- Verificar si el mostrador indica exactamente cero al empezar la operación. Tare la balanza, si es necesario.
- Leer el resultado de la operación luego que el detector automático de estabilidad desaparezca del mostrador.

Calibración
- Calibrar la balanza regularmente, más todavía cuando está siendo operada por vez primera, si fue cambiada de sitio, después de cualquier nivelación y después de grandes variaciones de temperatura o de presión atmosférica.

Partes de la balanza analítica y funciones.
1. Visor. En éste se encuentran la escala óptica y micrométrica, en donde se realizan las lecturas de pesada.
2. Botón o placa de disparo. Con este botón se realizan el medio disparo, el disparo total y el frenado en la balanza.
3. Botón de control micrométrico.
4. Platillo. Aquí se colocan los objetos de pesada.
5. Botón de cambio (control) de decenas y centenas de gramo. Con este botón se realizan cambios en la cantidad dada de la pesada en decenas y centenas de gramos.
6. Botón de cambio (control) de unidades de gramo. Con este botón se ajusta la cantidad registrada de la pesada.
7. Patas tipo tornillo. Estas patas tienen la función de nivelar la balanza, de manera que la burbuja este en el centro del nivel.
8. Nivel de burbuja. En este nivel se encuentra la burbuja que indica si la balanza está nivelada.
9. Botón de ajuste a cero de la escala óptica.

Uso adecuado de la balanza:
1. Colocar la balanza en una superficie rígida y pesada, empotrada a la pared o al piso.
2. Conectar
3. Encender
4. Nivelar la balanza.
5. Ver que la burbuja esté en el nivel. Si la burbuja no está dentro significa que no está nivelada, por lo tanto se moverán las patas tipo tornillo hasta que la burbuja esté centrada.
6. Cuando la balanza registre cero se abre la puerta y se introduce el objeto
7. Se debe cerrar la puerta.
8. Esperar a que la balanza se estabilice y se toma la pesada. Para cambiar el objeto.
9. Se apaga
10. Se abre la puerta y se saca el objeto.
11. Se introduce el siguiente objeto.
12. Se cierra la puerta.
13. Se toma la pesada.
14. Se apaga la balanza.
15. Se saca el objeto.
16. Se limpia con un trapo o franela
17. Se cierra.
18. Se desconecta

                                            Balanza granataria

Es un tipo de balanza muy sensible, esto quiere decir que pesa cantidades muy pequeñas y también es utilizada para determinar o pesar la masa de objetos y gases.
Suelen tener capacidades de 2 ó 2,5 kg y medir con una precisión de hasta 0,1 ó 0,01 g. No obstante, existen algunas que pueden medir hasta 100 ó 200 g con precisiones de 0,001 g; y otras que pueden medir hasta 25 kg con precisiones de 0,05 g.

Es muy utilizada en laboratorios como instrumento de medición auxiliar, ya que aunque su precisión es menor que la de una balanza analítica, tiene una mayor capacidad que ésta y permite realizar las mediciones con más rapidez y sencillez, así como por su mayor funcionamiento.
Balanza granataria 
Modo de uso y cuidado

Para su correcto funcionamiento, una balanza debe estar correctamente nivelada sobre una superficie rígida. La balanza debe ser calibrada periódicamente y cada vez que se traslada de lugar. Para ello se utilizan masas patrón que, a su vez, están calibradas con mayor precisión que la precisión de la balanza.
La limpieza es un factor muy importante, por lo cual no deben ubicarse las sustancias directamente en el plato de la balanza, sino sobre un contenedor.
En las balanzas electrónicas, antes de pesar la muestra debe ponerse a cero la lectura con el contenedor, lo que se conoce como tarar la balanza. Esto permite no tener que descontar posteriormente la masa del contenedor.
Al realizar una serie de mediciones debe evitarse cambiar de balanza.
Para realizar la lectura correctamente en las balanzas mecánicas debe evitarse el error de paralaje, alineando la visualización correctamente. debe ponerse en cero y colocar el peso en el platon e ir moviendo sus sistema hasta lograr su peso
            Etiqueta de una sustancia y frases R y S

 Cualquier etiqueta de una sustancia debe tener las siguientes características:


  1. Identificación del producto (nombre químico de la sustancia o nombre comercial del preparado).
  2. Composición (para los preparados relación de sustancias peligrosas presentes, según concentración y toxicidad).
  3. Responsable de la comercialización (Nombre, dirección y teléfono).
  4. Identificación de peligros.
  5. Descripción del riesgo (Frases R*).
  6. Medidas preventivas (Frases S*).
Frases R y S se refieren a las frases de Riesgo y de Seguridad, que generalmente nos topamos en el laboratorio, sobre todo en las etiquetas de sustancia. Aunque es muy obvio, quiero recalcar que las frases de riesgo son aquellas que nos adviertes, valga la redundancia, de riesgos, por ejemplo "Peligro, puede explotar  si no se maneja correctamente", así como las frases de seguridad, son las que nos ayudan a prevenir accidentes, por ejemplo "Usar el equipo necesario para el manejo de esta sustancia". Así que se puede decir que el tipo de frase que viene en una etiqueta de una sustancia, es fácil de clasificar, ya que no una nos advierte y otra es para que no hagamos tal cosa.