Matraz Aforado: Características, Tipos e Indicaciones de Uso

El matraz aforado, también conocido como fiolaes un contenedor de vidrio que se utiliza en los laboratorios de química para hacer reacciones, preparar disoluciones y medir el volumen de líquidos.

La parte inferior de este instrumento es un envase de bordes redondeados, semejante a una pera con una base plana, sin embargo, algunos carecen de esta base. De allí parte un cuello largo y estrecho.

Desde su base hasta el inicio del cuello, presentan marcas que se emplean para determinar el volumen de los líquidos.

Existen de dos tipos. El primer tipo se emplea para preparar soluciones valoradas, es decir, aquellas en las que existen medidas precisas de soluto y de solvente necesarias para producir la mezcla correcta. Las mediciones arrojadas por este tipo de instrumento son muy precisas.

El segundo tipo se emplea para preparar otras soluciones que no sean valoradas. En este caso, las mediciones obtenidas son estimadas y no precisas.

Los hay en diversos tamaños: de 100 ml, de 200 ml, de 500 ml, entre otros. Se asemejan a los matraces de Erlenmeyer. Sin embargo, presentan un cuello mucho más largo.

Descripción del matraz aforado

El matraz aforado es un contenedor con forma de pera y base aplanada. Presenta un cuello largo y delgado, con marcas que permiten determinar el volumen de los líquidos.

En el cuello, se encuentra una etiqueta con información básica sobre el instrumento, tales como la capacidad volumétrica, la temperatura a la cual se debe trabajar con el instrumento y la marca del fabricante.

Está dotado de un tapón que puede ser de plástico, corcho o de vidrio templado. Por lo general, se hace de polipropileno. Dicho tapón encaja perfectamente en la boca del matraz y evita que ocurran derrames cuando se preparan soluciones.

Presenta una marca llamada aforo, la cual establece el límite de líquido que acepta el matraz. Entre el aforo y la boca del matraz, hay una distancia considerable que permite que se pueda agitar el contenido en caso de que sea necesario.

Usos

Para medir volúmenes de líquidos

El matraz aforado se emplea para medir el volumen de los líquidos. Presenta una serie de marcas en el cuello que sirven para tal propósito.

Al medir el volumen de un líquido en un matraz, se observará que este se curva hacia arriba o hacia abajo: los bordes se observarán más altos y el centro estará a un nivel más bajo o viceversa. La forma de la curvatura dependerá del tipo de líquido que se está midiendo.

Este fenómeno es conocido como “menisco”. El punto central es el que se debe tomar en cuenta al momento de hacer la medición.

El hecho de que el cuello del matraz sea tan estrecho facilita la medición: cualquier cambio en el volumen del líquido se observará en la altura del menisco.

Es necesario tener en cuenta que cuando se va a tomar la medida de un líquido, el ojo debe estar al nivel del aforo, ni más arriba ni más abajo.

Para que la medida sea correcta, el aforo debe ser percibido por el ojo como una línea recta y no como una elipse.

Para preparar soluciones

Los matraces aforados se emplean comúnmente en la preparación de soluciones valoradas. Es decir, soluciones en las que se conocen las cantidades precisas de soluto y de solvente a ser mezclados.

Para esto, se mide el volumen del solvente en el matraz aforado, mientras que el peso del soluto se determina con una balanza de precisión o con una balanza analítica.

Posteriormente, se le coloca el tapón al matraz. De este modo, se puede agitar el matraz para integrar los componentes de la solución sin temor a que se derramen.

Tipos de matraces

Según la precisión del instrumento

De acuerdo con la precisión del instrumento, se encuentran dos tipos de matraces. Para comenzar, se tienen los que se emplean para preparar soluciones valoradas o estandarizadas. Este tipo de matraces es muy preciso y se emplea en laboratorios de química analítica.

El segundo tipo es menos preciso y se utiliza para la preparación de otras soluciones menos exigentes. Esta es la clase de matraces que se encuentra en los laboratorios escolares.

Según la capacidad volumétrica

Por otra parte, los matraces se pueden clasificar de acuerdo con su capacidad. Así, hay matraces de 1 ml hasta 2 l.

Las medidas más comunes de estos instrumentos son 25 ml, 50 ml, 100 ml, 200 ml y 500 ml.

Según el color

La mayoría de los matraces se hacen en vidrio de borosilicato transparente. Sin embargo, también se pueden encontrar unos color ámbar, los cuales se emplean para realizar soluciones que son susceptibles a la luz, como el nitrato de plata.

Indicaciones de uso

Lo primero que se debe hacer antes de utilizar el matraz es limpiarlo a profundidad y secarlo. Cualquier residuo o gota de agua en el instrumento podría alterar el volumen de la sustancia, generando errores de medición.

Cualquier experimento con un matraz aforado debe realizarse a 20 °C como mínimo y 25 °C como máximo, puesto que dichos instrumentos fueron creados para trabajar en estas condiciones.

Se comienza por añadir el soluto (que fue previamente pesado). Si se adhiere parte del soluto al cuello del instrumento, este debe ser despegado cuidadosamente con el solvente. Sin embargo, es mejor hacer que el soluto llegue directamente al fondo.

Cuando ya se ha añadido la mitad del solvente, se agita el matraz para disolver el soluto. Hay que tener cuidado de no agitarlo de manera muy vigorosa, ni de hacer que la mezcla salpique hasta el aforo.

Posteriormente, se añade el resto del solvente hasta llegar a la marca indicada. Se le coloca el tapón y ahora se agita con mayor fuerza para hacer una mezcla homogénea.

Cuidado y uso correcto

El matraz aforado es un instrumento de precisión que puede ser afectado por diversas condiciones. Si se calienta a muy altas temperaturas, el vidrio del matraz podría alterarse, haciendo que este ya no fuera tan preciso a la hora de medir volúmenes. Por lo tanto, debe evitarse el sobrecalentamiento.

Al igual que otras pipetas y buretas, el matraz aforado no se debe secar con calor. Cuando se preparan soluciones acuosas, se puede emplear el contenedor aun mojado sin necesidad de secarlo, siempre y cuando se haya lavado con agua destilada.

Ningún matraz aforado debe lavarse con cepillos porque su interior podría verse afectado, arruinando su capacidad de medición volumétrica exacta. La mejor manera de lavarlos es enjuagando con solventes y abundante agua destilada.

El matraz aforado permite conocer cifras volumétricas acertadas. Sin embargo, es necesario utilizarlo de la forma correcta para poder obtener resultados lo más cercanos a la realidad posibles.

Por ejemplo, cuando una solución estándar se prepara a partir de una muestra sólida, esta no se disuelve en el matraz sino en otro contenedor aparte para luego sí trasladarse al matraz aforado.

Ninguna muestra debería verterse o diluirse directamente hasta la línea marcada sin parar. El volumen podría cambiar al mezclar una muestra y un solvente, por eso es necesario hacerlo poco a poco y observar cada vez.

Cuando se diluye por última vez, la solución debe mezclarse bien, para lo cual es necesario invertir el matraz y sacudirlo. Hacerlo de otra manera no dará buenos resultados.

Usos del matraz aforado en investigaciones

Prueba Sara

En la industria del hidrocarburo, el matraz es un instrumento clave y uno de los ejemplos de ello es la prueba SARA, acrónimo de Saturados, Aromáticos, Resinas y Aslfatenos.

Como su nombre lo indica, se usa para separar una muestra de petróleo en estas 4 partes con el fin de analizar la solubilidad de cada parte y conocer el comportamiento del hidrocarburo ante diferentes solventes.

Valoración Ácido-Base

También conocida como Volumetría Ácido-Base. Es un análisis cuantitativo utilizado para analizar hasta qué punto una sustancia puede actuar como ácido, neutralizándola con otra sustancia base.

Se le llama volumetría porque busca medir el volumen de las sustancias empleadas para calcular la concentración buscada. Además del cálculo de concentraciones, este estudio se hace para conocer la pureza de ciertas sustancias.

Destilación

Cuando se quiere separar los diferentes componentes presentes en una solución, la destilación es el método más comúnmente utilizado. Se calienta el matraz para aprovechar los diferentes puntos de ebullición de cada elemento en la mezcla.

Los menos volátiles, gracias a su mayor punto de ebullición, se mantienen en el fondo en su estado original, mientras que la forma del cuello del matraz permite la recolección de los elementos más volátiles en estado gaseoso producto de la evaporación, para luego pasar por un proceso de condensación que le permita volver a su estado original.

Cristalización

Es un proceso mediante el cual se solidifica un gas o líquido. Esta técnica es la que permite obtener la sal: se evapora el agua y se obtienen los cristales del cloruro de sodio.

Pero el matraz cumple un rol importante principalmente en la purificación de otros cristales, donde se disuelve el material cristalizado y se hace necesario conocer el volumen del solvente para obtener un nuevo cristal más puro.

Por ejemplo, puede separarse un cristal de ácido benzoico mezclado con acetona agregando agua.

Referencias

  1. Volumetric flask. Recuperado el 13 de septiembre de 2017, de wikipedia.org
  2. What a Volumetric Flask Is and How to Use One. Recuperado el 13 de septiembre de 2017, de thoughtco.com
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  7. Volumetric Flask. Recuperado el 13 de septiembre de 2017, de duran-group.com
  8. What is the function of a volumetric flask. Recuperado el 13 de septiembre de 2017, de reference.com.
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Estudiante de Ing. Mecánica. Políglota. Editora y Traductora.

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