La bureta

Dibujo de diferentes buretas

Una bureta (también llamada bureta de Mohr) es un tubo de vidrio graduado con un grifo en un extremo, para entregar volúmenes conocidos de un líquido, especialmente en las titulaciones. Es un largo tubo de vidrio graduado, con una llave de paso en su extremo inferior y un tubo capilar cónico en la salida de la llave de paso. El flujo de líquido desde el tubo hasta la punta de la bureta es controlado por la válvula de la llave de paso. Hay dos tipos principales de bureta: la bureta volumétrica y la bureta de pistón o bureta digital.

Una bureta volumétrica entrega volúmenes medidos de líquido. Las buretas de pistón son similares a las jeringas, pero con un orificio de precisión y un émbolo. Las buretas de pistón pueden ser manuales o motorizadas. Una bureta de peso entrega pesos medidos de un líquido.

Historia

En el siglo XVIII los químicos comenzaron a desarrollar titulaciones volumétricas. Para analizar el vinagre, por ejemplo, se vertió carbonato de potasio de fuerza conocida desde una probeta hasta que cesó la efervescencia, lo que indica la cantidad de ácido que debe haber estado presente. En 1806, un químico francés, Descroizilles, introdujo su alcalímetro: un tubo, graduado de arriba abajo, con una estrecha abertura en la parte superior y un pequeño orificio de aire a su lado, que se podía tapar con un dedo para controlar el flujo de titulante.

El método fue retomado por Gay-Lussac que desarrolló lo que llamó su bureta (de la palabra francesa que significa aceitera): un tubo similar, pero equipado como una lata de aceite con un caño estrecho y curvo que salía del fondo, a través del cual se podía verter la solución. El gran analista sueco Berzelius no estaba impresionado. “Espero que este método nunca se introduzca en la ciencia”, resopló, “y que nunca se utilice cuando ya se disponga de un método suficientemente preciso”.

Pero sus puntos de vista fueron ignorados, particularmente por un tal Karl Friedrich Mohr. Nacido en Coblenza, Prusia, en 1806, hijo de un farmacéutico, Mohr dirigió el laboratorio de su padre y demostró ser un excelente experimentalista. Después de estudiar en Heidelberg, se unió al negocio de su padre, una ocupación que le dio un amplio margen para investigar y escribir libros. Un documento particular de 1837 todavía se destaca por contener aparentemente una de las primeras declaraciones que reconocía la conservación de la energía. 

Bureta de Mohr moderna, observese la pinza de Mohr en el tubo de Mohr
Bureta de Mohr moderna, observese la pinza de Mohr en el tubo de Mohr

Fue en esta época – todavía dirigiendo la farmacia de su padre – que Mohr hizo una serie de contribuciones cruciales a la química analítica. Introdujo el ácido oxálico y el sulfato de hierro (II) y amonio (sal de Mohr) como patrones primarios para las titulaciones de ácido/base y redox, respectivamente; desarrolló los métodos clásicos para la determinación del cloruro y otras sustancias; e inventó el barrenador del corcho y la pipeta graduada. 

Pero lo más importante es que Mohr rediseñó la bureta. Tomando una de sus propias pipetas, añadió una corta longitud de tubo de goma en la parte inferior apretada por un clip de latón de su propio diseño. Apretando el clip, el reactivo podía ser entregado continuamente o en forma de gota, mientras que la escala podía ser leída de un vistazo. Múltiples muestras podrían ser analizadas mucho más rápido. Cuando el dispositivo apareció en el revolucionario libro de texto de Mohr Lehrbuch der chemisch-analytischen Titrirmethode de 1855, que llegó a tener al menos 11 ediciones, nació la titulación moderna. En pocos años todo rastro de los dispositivos de Descroizilles y Gay-Lussac había desaparecido.

Cuando su padre murió en 1841, Mohr se hizo cargo del negocio y lo dirigió con tanto éxito que lo vendió en 1857 y se retiró al país. Pero perdió toda su fortuna en 1864 cuando la fábrica de vinagre de su yerno fracasó. Mohr tuvo que volver a trabajar, convirtiéndose en profesor junior (privat-dozent) a la gran edad de 60 años. Murió en 1879, aún dolido por no haber recibido nunca una cátedra completa. 

Su bureta, el clip reemplazado por un grifo, sigue vivo. Los estudiantes universitarios los odian. ¿Es coincidencia que en francés se diga algo tedioso o molesto, en círculos menos refinados, a “casser les burettes” (para romper las vinagreras)?

Buretas volumétricas

Una bureta volumétrica puede ser de vidrio o de plástico, y es un tubo recto con una escala de graduación. En la punta de la bureta, hay una llave de paso y una válvula para controlar el flujo de la solución química. El barril de la llave de paso puede ser de vidrio o de plástico PTFE. Las llaves de paso con barriles de vidrio deben ser lubricadas con vaselina o una grasa especializada. Las buretas se fabrican para tolerancias específicas, designadas como clase A o B y esto también está grabado en el vidrio.

Lectura de una bureta

Para medir la cantidad de solución añadida o drenada, la bureta debe observarse a la altura de los ojos, directamente en el fondo del menisco. El líquido de la bureta debe estar completamente libre de burbujas para asegurar la exactitud de las mediciones. La diferencia de volumen puede calcularse tomando la diferencia entre el volumen final y el inicial registrado. El uso de la bureta con una solución incolora puede dificultar la observación del fondo del menisco, por lo que la técnica de colocar una tira negra en el fondo detrás de la bureta puede facilitar la observación y el registro de las mediciones con exactitud.

Técnica de la cinta negra para la lectura del nivel en una bureta
Técnica de la cinta negra para la lectura del nivel en una bureta

Especificaciones de una bureta

La especificación se utiliza como identificación de la bureta volumétrica, por ejemplo, el volumen nominal, la unidad de volumen, el límite de error, la clase de precisión de la bureta y los detalles relacionados con la fabricación. La especificación está directamente relacionada con el uso de cada equipo de laboratorio. Por lo tanto, es necesario ser capaz de comprender cada una de las especificaciones en detalle para realizar el experimento preciso.

Detalle del grabado de las especificaciones de una bureta
Detalle del grabado de las especificaciones de una bureta

El volumen nominal, el error y las unidades son los conocimientos básicos para distinguir la cantidad de solución entregada de la bureta en unidad de ml o cm3. Otra especificación de la bureta se llama calibración marcada como TD o Ex significa “Calibración para entregar”. Indica que esta bureta se utiliza mejor a los efectos de la entrega, cuya cantidad corresponderá al volumen especificado. Las clases de precisión del equipo también se muestran en la especificación de la bureta e incluye la clase A y la clase B. La clase A es más preferible que la clase B cuando la precisión volumétrica es importante para la exactitud del experimento, con una precisión de hasta el 0,1 por ciento en comparación con el 0,2 por ciento de la bureta de clase B.

Buretas digitales

Las buretas digitales se basan en un diseño de jeringa. El barril y el émbolo pueden ser de vidrio. En el caso de los líquidos que corroen el vidrio, incluidas las soluciones de álcali, el barril y el émbolo pueden ser de polietileno u otro material plástico resistente. El cañón se mantiene en una posición fija y el émbolo se mueve de forma incremental, ya sea girando la rueda a mano o mediante un motor paso a paso. El volumen se muestra en una pantalla digital.

Bureta digital automática
Detalle del grabado de las especificaciones de una bureta

Se puede utilizar una jeringa de alta precisión para administrar alícuotas muy precisas. Las buretas digitales motorizadas pueden ser controladas por una computadora; por ejemplo, una titulación puede registrarse digitalmente y luego someterse a un procesamiento numérico para encontrar la titulación en un punto final.

Para más información Classic Kit: Mohr’s burette