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Una cápsula de evaporación (también conocida como capsula de porcelana) 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.
Características de una capsula de porcelana
La mayoría de las cápsulas de porcelana están hechas de porcelana o en ocasiones vidrio de borosilicato. Las cápsulas de evaporación hechas de vidrio poco profundas se denominan comúnmente «vidrios de reloj», ya que se asemejan a la ventana frontal de un reloj de bolsillo.
Algunas capsulas de porcelana utilizadas para trabajos a altas temperaturas, están hechas de metales refractarios, generalmente de platino, debido a su comportamiento no reactivo y bajo riesgo de contaminación.
La capacidad de las cápsulas de evaporación suele ser pequeña, en el rango de 3 a 10 ml. Las cápsulas más grandes, de hasta 100 ml, tienen una forma diferente y son más hemisféricas.
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.
Evaporación de solventes
Algunos experimentos requieren concentrar la solución, lo que se puede lograr mediante calentamiento. La solución se vierte en la cápsula de porcelana y se coloca sobre el mechero Bunsen para calentar.
El proceso de calentamiento evapora el solvente en exceso, dejando un líquido concentrado. En algunos experimentos, puede ser necesario evaporar completamente el solvente para obtener un residuo sólido.
Secado de muestras
Los residuos obtenidos de la reacción contienen trazas de solventes que se encontraron durante el experimento. Es importante que los productos residuales se pesen secos. Un método convencional de secado es utilizar el horno o el microondas, ajustados a temperaturas específicas según los requisitos del producto. Un enfoque más moderno es usar la cápsula de porcelana, que tiene la capacidad de soportar temperaturas máximas y permite secar el producto o residuo.
Análisis químico cuantitativo clásico
Uno de los usos más comunes de las capsulas de porcelana o de evaporación es en campo del análisis cuantitativo clásico.
Un ejemplo es la determinación del contenido de elementos inorgánicos en muestras orgánicas. En la determinación del contenido de silicio en una muestra orgánica, se añade una pequeña y cuidadosamente medida cantidad de una sustancia a una gran cantidad de ácido sulfúrico, luego se calienta en una cápsula de porcelana. La cápsula se calienta con un mechero Bunsen hasta que solo quede el precipitado estable, el cual contiene el contenido de sílice.
Luego, la cápsula se cierra y se calienta a alta temperatura hasta que se produzca sílice fundida, completamente pura. La comparación del peso inicial de la sustancia y el de la sílice fundida permite determinar el contenido de silicio en la muestra.
Medición de sólidos totales
Los sólidos totales son una de las restricciones de calidad para establecer muestras. Para medir los sólidos totales, se coloca la muestra en la cápsula de porcelana previamente pesada y se evapora hasta que esté seca.
Este proceso se puede realizar en un horno ajustado a una temperatura específica. Luego se deja enfriar la cápsula y se vuelve a pesar. Este ciclo se repite hasta que el peso sea constante. Las cápsulas de porcelana son ideales para llevar a cabo experimentos de laboratorio.
Usos diversos
Una cápsula de porcelana puede contener muestras de sólidos y pequeños volúmenes de líquidos. También se utiliza para cubrir los vasos de precipitados, evitando que el polvo o los contaminantes entren en contacto con el contenido. La superficie de la cápsula es mayor que la de los vasos de precipitados y matraces cónicos, por lo que las soluciones calientes se colocan en ella para enfriarse más rápidamente.
La cristalería de porcelana de laboratorio es delicada, y comprarla a proveedores locales puede ser arriesgado. Es mejor comprar a fabricantes de porcelana autenticados, que garanticen la mejor calidad.
Ventajas y desventajas de una capsula de porcelana
La forma de la cápsula de porcelana fomenta la evaporación de dos maneras:
1. La superficie es relativamente plana. Una superficie líquida relativamente grande promueve la evaporación.
2. Si se calienta en un matraz o vaso de precipitados, parte del líquido evaporado se condensa en las paredes del recipiente y fluye de nuevo hacia la solución. Esto no ocurre en una cápsula.
Al calentar líquido en una cápsula de porcelana, las paredes bajas favorecen las salpicaduras, por lo que agitar o menear los líquidos en evaporación se considera una mala práctica debido al riesgo de derrames.
La evaporación, especialmente en cantidades de producción y no solo para análisis, se realiza mayormente en un evaporador rotatorio o rotavapor. Esto es preferido porque funciona mucho más rápido y puede ser usado bajo vacío, evitando reacciones indeseadas con la atmósfera y permitiendo controlar los gases nocivos. La evaporación bajo vacío también reduce la severidad del burbujeo y la ebullición violenta.
Diferencia entre capsula de porcelana y crisol
La diferencia clave entre un crisol y una capsula de porcelana o de evaporación es que el crisol es un recipiente utilizado para fundir metales o someter sustancias a altas temperaturas.
Generalmente, los fabricantes de crisoles utilizan materiales resistentes a altas temperaturas, como porcelana, alúmina y metales inertes, para fabricar crisoles. Antes, se utilizaba platino para esta fabricación, de modo que pudiera soportar altas temperaturas.
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.
Para más información Evaporating dish
Como citar este artículo:
APA: (2022-09-19). Cápsula de evaporación. Recuperado de https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/capsula-de-evaporacion/
ACS: . Cápsula de evaporación. https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/capsula-de-evaporacion/. Fecha de consulta 2025-06-20.
IEEE: , "Cápsula de evaporación," https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/capsula-de-evaporacion/, fecha de consulta 2025-06-20.
Vancouver: . Cápsula de evaporación. [Internet]. 2022-09-19 [citado 2025-06-20]. Disponible en: https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/capsula-de-evaporacion/.
MLA: . "Cápsula de evaporación." https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/capsula-de-evaporacion/. 2022-09-19. Web.
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