Introducción
Un laboratorio de química promedio cuenta con diversos equipos que facilitan el análisis y la mezcla de sustancias químicas, reactivos, pruebas y la producción de diversos compuestos importantes. Los principales equipos de laboratorio son los crisoles. En este artículo, analizaremos sus propiedades, funciones, aplicaciones y su utilidad en el laboratorio de química.
¿Qué son los crisoles de laboratorio?
Los crisoles de laboratorio se refieren a recipientes que se utilizan para quemar, fundir y mezclar compuestos químicos o sustancias metálicas sobre un mechero Bunsen o un horno.
Estos recipientes tienen puntos de fusión altos que pueden soportar temperaturas muy altas.
Gracias a su resistencia y tenacidad, pueden sujetar materiales con seguridad durante todo el proceso de fusión. Esta propiedad única los distingue en la industria cerámica moderna.
Los crisoles de laboratorio son fundamentales para el correcto funcionamiento de un laboratorio de química debido a su variedad de usos y sus ventajosas capacidades. Tienen forma de cuenco con tapas y soportes adecuados. Estas tapas se ajustan de forma holgada para permitir el escape de gases durante los experimentos.
Gracias a los avances tecnológicos, estos crisoles de laboratorio ahora vienen en distintos materiales, formas, tamaños y alturas para adaptarse a su propósito de uso.
Materiales utilizados para crisoles de laboratorio
Elegir los materiales adecuados cuando se trata de crisoles de laboratorio es esencial para cualquier operación que pretenda llevar a cabo en el laboratorio y, como tal, analizaremos una amplia variedad de materiales utilizados en la producción de crisoles de laboratorio, que incluyen:
Níquel
El níquel altamente purificado se puede utilizar para fabricar crisoles de laboratorio con superficies muy pulidas. Soportan temperaturas superiores a 500 °C, lo que los hace resistentes a sustancias químicas fuertes como el ácido clorhídrico gaseoso y el cloro. Sin embargo, tienden a presentar baja resistencia a los ácidos clorhídrico, sulfúrico y orgánico.
Por lo tanto, debe tener en cuenta que al realizar experimentos con materiales que contengan estos, no se pueden utilizar crisoles de material de níquel.
Acero carbono
Estos crisoles son relativamente económicos y pueden fabricarse con acero de baja aleación. Soportan temperaturas de hasta 500 °C. Sin embargo, son propensos a la oxidación.
Politetrafluoroetileno (PFTE)
El PFTE puro puede servir para fabricar crisoles de laboratorio sin grietas que puedan soportar temperaturas entre 196 °C y 280 °C.
El PFTE es químicamente inerte y, como tal, garantiza que los crisoles de laboratorio posean una superficie limpia y lisa.
Porcelana
Los crisoles de laboratorio de porcelana pueden soportar temperaturas de hasta 1050 °C. También soportan cambios bruscos de temperatura.
Los productos químicos como los ácidos apenas afectan a estos crisoles de laboratorio de porcelana debido a su fuerte composición. Los crisoles de porcelana son de los más económicos del mercado. Sin embargo, no son compatibles con sales alcalinas ni fluoruro de hidrógeno.
Platino
Se ha descubierto que el platino posee muchas cualidades únicas asociadas con los crisoles de laboratorio actuales. Esto ha obligado a los fabricantes a utilizarlo en la fabricación de crisoles de laboratorio estándar que soportan temperaturas de hasta 1200 °C. Los crisoles de laboratorio de platino son resistentes a la oxidación gracias a su inercia química.
Acero inoxidable
El acero inoxidable es uno de los crisoles de laboratorio más frágiles, aparte de los de porcelana. Son ideales para aplicaciones criogénicas.
Tipos de crisoles de laboratorio
Hoy en día existen varios tipos de crisoles disponibles, y son:
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Rosa
Estos crisoles de laboratorio no tienen tapa y no están esmaltados.
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Formato ancho
Estos crisoles poseen paredes cortas y bajas, y son poco profundos. Presentan un diámetro amplio en la superficie exterior y un diámetro menor en la base.
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Gooch
Se sabe que los crisoles Gooch tienen discos de vidrio sinterizado con un fondo bien perforado.
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Betún
Estos crisoles también tienen el fondo perforado. Están esmaltados por dentro y por fuera, excepto la base exterior y el borde.
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Alta forma
Los crisoles de forma alta presentan una ligera protuberancia exterior con paredes altas, de ahí su nombre. Su forma consiste en una abertura cuyo diámetro se reduce a medida que se estrecha hacia la base.
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Fondo poroso
Estos crisoles poseen un disco poroso moldeado. Este disco suele proporcionar una porosidad estable y un caudal constante.
Funciones de los crisoles de laboratorio
Los crisoles de laboratorio tienen diversas funciones, algunas de ellas son:
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Análisis gravimétrico: Este es un procedimiento que consiste en medir los cambios de masa con el crisol. Es una técnica analítica en la que los crisoles desempeñan un papel fundamental debido a su estabilidad y resistencia térmica.
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Reacción y calentamiento de productos químicos: Las temperaturas extremas son un punto de referencia para las diferentes reacciones en el laboratorio de química. Por lo tanto, los crisoles de laboratorio resultan muy útiles como recipientes adecuados para contener las sustancias necesarias para que muchas de estas reacciones y procedimientos analíticos sean posibles.
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Fusión de materiales y sustancias metálicas: La fusión de metales y algunas aleaciones implica altas cantidades de calor, y los únicos recipientes viables para que esto ocurra de forma segura son los crisoles de laboratorio. Esto se debe a que poseen puntos de fusión extremadamente altos.
Aplicaciones de los crisoles de laboratorio
Los crisoles de laboratorio son equipos clave en diversos sectores e industrias. Examinaremos algunos de ellos:
Ciencia metalúrgica
Los crisoles de laboratorio se pueden utilizar en metalurgia para:
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Refinación de metales valiosos
Metales valiosos como el oro y la plata podían refinarse a partir de sus minerales mediante crisoles colocados en hornos extremadamente calientes. Una vez purificados, estos metales podían utilizarse posteriormente en la fabricación de joyas, productos electrónicos, trofeos deportivos, etc.
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Producción de aleaciones más resistentes
Los crisoles de laboratorio han permitido producir excelentes aleaciones que se utilizan en numerosas industrias de la aviación, la construcción y la edificación a nivel mundial. Esto se debe a su capacidad para soportar las altísimas temperaturas requeridas en el proceso de fusión y combinación de diversos metales.
Laboratorios de química
Sin crisoles, los científicos no habrían podido fundir ni mezclar elementos o compuestos. Los crisoles son esenciales para:
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Análisis ambiental
Las muestras ambientales se pueden analizar con precisión con la ayuda de crisoles en los laboratorios de química. ¿Cómo? Son los recipientes que contienen estas muestras. Experimentos como la "incineración" demuestran la importancia de los crisoles en la química.
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Fabricación de nuevos materiales
Los crisoles permiten fundir y mezclar diversos elementos y compuestos para producir nuevos materiales superconductores o semiconductores. Estos materiales tienen la capacidad de soportar altas temperaturas.
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Descubrimiento de nuevos fármacos
Los crisoles permiten calentar y hacer reaccionar diversas sustancias químicas entre sí, por lo que desempeñan un papel fundamental en el descubrimiento de nuevos fármacos y moléculas. Para lograr nuevos descubrimientos, los científicos deben explorar diversas moléculas nuevas y desarrollar medicamentos mejorados para combatir enfermedades comunes. Los crisoles garantizan la mezcla de estas sustancias químicas para lograr nuevos descubrimientos.
Industria de semiconductores
Los crisoles son aplicables en:
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Explorando las propiedades de los semiconductores
Las altas temperaturas y los semiconductores son sinónimos. Por lo tanto, para determinar las propiedades y capacidades de un material semiconductor, se requieren crisoles que mantengan estos materiales en su lugar durante las pruebas y análisis científicos.
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Desarrollo de cerámica avanzada
Los materiales cerámicos avanzados se funden y moldean adecuadamente gracias a crisoles que los mantienen en su lugar. Estos materiales cerámicos avanzados se utilizan posteriormente para fines como implantes médicos, aislamientos eléctricos y la producción de dispositivos electrónicos.
Tendencia actual del mercado
Debido al aumento de la industrialización y a la creciente demanda mundial de crisoles de laboratorio, el tamaño del mercado global se estimó en 1200 millones de dólares en 2023 y se espera que alcance los 1800 millones de dólares para 2032, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) de 4,61 millones de dólares durante dicho periodo. La demanda de materiales de alto rendimiento en diversas aplicaciones industriales es el factor clave del auge del mercado de crisoles.
Mantenimiento de crisoles de laboratorio
Hemos establecido que los crisoles de laboratorio son una parte importante del laboratorio de química. Esto significa que deben cuidarse y mantenerse cuidadosamente después de cada uso para conservar su alto rendimiento. Aquí hay algunos consejos que puede seguir para el mantenimiento de este importante equipo de laboratorio:
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Límpielos con agua fría para eliminar cualquier residuo como plasma sanguíneo.
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Remojar en un buen desinfectante
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Retire los materiales de la superficie utilizando un cepillo de cerdas no abrasivas.
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Vuelva a remojar los crisoles durante unos minutos.
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Enjuague tres veces con agua desionizada para eliminar cualquier residuo de detergente.
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Escurrir sobre una rejilla
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Utilice un horno de aire caliente o manténgalo en un ambiente limpio para que se seque al aire.
Preguntas frecuentes
¿Con qué frecuencia se debe limpiar el crisol de laboratorio?
Siempre debe limpiarse y mantenerse en un lugar seguro después de cada uso en un experimento o prueba. Esto ayuda a prolongar su vida útil y garantizar su eficacia.
¿Qué es un reactivo?
Un reactivo es una sustancia utilizada para producir una reacción química.
¿Existe una diferencia entre equipo y aparato?
Sí, mientras que los equipos son los objetos necesarios para realizar una tarea, los aparatos son el conjunto de objetos necesarios para una tarea determinada.
Conclusión
En esta era de gran auge industrial y evolución en el mundo científico, los crisoles de laboratorio siguen siendo un equipo fundamental para los descubrimientos y experimentos de la química moderna. Su importancia y variedad de usos en el laboratorio de química los han hecho tan valiosos.