Cápsula de evaporación

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Una cápsula de evaporación es una pieza de cristalería de laboratorio utilizada para la evaporación de soluciones y líquidos sobrenadantes, y a veces hasta su punto de fusión. Las cápsulas de evaporación se utilizan para evaporar el exceso de disolventes, normalmente agua, para producir una solución concentrada o un precipitado sólido de la sustancia disuelta.

La mayoría de las cápsulas de evaporación son de porcelana o de vidrio de borosilicato. Los platos evaporadores de vidrio poco profundos se denominan comúnmente «vidrios de reloj», ya que se asemejan a la ventanilla frontal de un reloj de bolsillo. Algunos de los que se utilizan para trabajar a altas temperaturas son de metales refractarios, normalmente de platino, debido a su comportamiento no reactivo y al bajo riesgo de contaminación.

La capacidad de los evaporadores suele ser pequeña, del orden de 3 a 10 ml. Los platos más grandes, de hasta 100 ml, tienen una forma diferente y son más semiesféricos.

Usos de la cápsula de evaporación

Las cápsulas de evaporación se utilizan con mayor frecuencia en el análisis cuantitativo.

Una cápsula de evaporación es útil para separar los componentes de una solución. Una solución puede ser una mezcla de líquido y sólidos en un tubo de ensayo o vaso de precipitados. Cuando el precipitado sólido se forma y comienza a depositarse en el fondo del recipiente, el líquido que queda se llama sobrenadante. Para aislar el precipitado, el sobrenadante debe extraerse de la mezcla. Para esta tarea se puede utilizar una cápsula de evaporación.

El sobrenadante y el precipitado pueden verterse en una cápsula de evaporación para que se sequen. A medida que el sobrenadante líquido se evapora, la concentración de la solución restante aumenta. Una vez evaporado todo el líquido, el precipitado sólido queda en la cápsula de evaporación. El proceso de evaporación puede realizarse más rápidamente aplicando cuidadosamente calor al sistema. Dependiendo de los materiales utilizados, una cápsula de evaporación puede calentarse sobre una llama abierta, como un mechero Bunsen, en un microondas o en un horno de secado

En la determinación del contenido de silicio en una muestra orgánica, se añade una cantidad pequeña y exactamente medida de una sustancia a una gran cantidad de ácido sulfúrico, y luego se calienta en una cápsula de evaporación. La cápsula se calienta con un mechero Bunsen, hasta que sólo queda ceniza, que contiene el contenido de sílice. A continuación, se cierra la cápsula y se calienta a alta temperatura hasta que se produzca una sílice fundida completamente limpia. La comparación del peso inicial de la sustancia y el de la sílice fundida permite determinar el contenido de silicio en la muestra.

Diseño

La forma de la cápsula de evaporación favorece la evaporación de dos maneras:

• La cápsula es relativamente plana. Una superficie de líquido relativamente grande favorece la evaporación.
• Si se calienta en un matraz o vaso de precipitados, una parte del líquido evaporado se condensa en las paredes del recipiente y vuelve a fluir hacia la solución. Esto no ocurre en una cápsula.

Cuando se calienta un líquido en una cápsula de evaporación, las paredes bajas favorecen las salpicaduras, por lo que agitar o hacer girar los líquidos en evaporación se considera una mala práctica, debido al riesgo de derrame.

Evaporación a nivel industrial

En la actualidad, la evaporación, sobre todo en cantidades de producción y no sólo para el análisis, se realiza mayoritariamente en un evaporador rotativo. Esto se prefiere porque funciona mucho más rápido y puede utilizarse bajo vacío, lo que evita reacciones no deseadas con la atmósfera y permite controlar los humos nocivos. La evaporación al vacío también reduce la fuerza de los golpes y la ebullición violenta.

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