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Termómetro de Beckmann

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Termómetro de Beckmann

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El termómetro de Beckman fue desarrollado por el químico alemán Ernst Otto Beckmann para medir las pequeñas diferencias en las temperaturas de fusión y ebullición que se presentan debido a las propiedades coligativas de las soluciones.

Un termómetro de Beckmann es un dispositivo utilizado para medir pequeñas diferencias de temperatura, pero no los valores absolutos de temperatura. Fue inventado por Ernst Otto Beckmann (1853 – 1923), un químico alemán, para sus mediciones de las propiedades coligativas en 1905. Hoy en día su uso ha sido ampliamente reemplazado por los termómetros electrónicos.

Descripción del termómetro de Beckmann

La longitud de un termómetro Beckmann es generalmente de 40 a 50 cm. La escala de temperatura típicamente cubre unos 5 °C y se divide en centésimas de grado. Con una lupa es posible estimar los cambios de temperatura en 0,001 °C. La peculiaridad del diseño del termómetro de Beckmann es un depósito (R en el diagrama) en el extremo superior del tubo, mediante el cual la cantidad de mercurio en el bulbo puede aumentarse o disminuirse, de modo que el instrumento puede configurarse para medir las diferencias de temperatura a valores de temperatura altos o bajos. Por el contrario, el rango de un termómetro típico de mercurio en vidrio es fijo, siendo fijado por las marcas de calibración grabadas en el vidrio o las marcas de la escala impresa.

Termómetro de Beckmann; (R) Embalse; (B) Curva
Termómetro de Beckmann; (R) Embalse; (B) Curva

Calibración

Al ajustar el termómetro, debe dejarse una cantidad suficiente de mercurio en el bulbo y el tallo para dar lecturas entre las temperaturas requeridas. Primero, el termómetro se invierte y se golpea suavemente para que el mercurio del depósito se aloje en la curva (B) del extremo de la varilla. Luego, el bulbo se calienta hasta que el mercurio del tallo se une al mercurio del depósito. El termómetro se coloca entonces en una bañera uno o dos grados por encima del límite superior de las temperaturas a medir.

Se golpea suavemente el extremo superior del tubo con el dedo, y el mercurio suspendido en la parte superior del depósito se sacudirá hacia abajo, separándolo así de la rosca en la curva (B). El termómetro se ajustará entonces para las lecturas entre las temperaturas requeridas.

Para más información «Modifikation des Thermometers für die bestimmung von Molekulargewichten und kleinen Temperaturdifferenzen»

Como citar este artículo:

APA: (2019-04-01). Termómetro de Beckmann. Recuperado de https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/termometro-de-beckmann/

ACS: . Termómetro de Beckmann. https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/termometro-de-beckmann/. Fecha de consulta 2025-10-15.

IEEE: , "Termómetro de Beckmann," https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/termometro-de-beckmann/, fecha de consulta 2025-10-15.

Vancouver: . Termómetro de Beckmann. [Internet]. 2019-04-01 [citado 2025-10-15]. Disponible en: https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/termometro-de-beckmann/.

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Material de laboratorio

Generador de Kipp

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Generador de Kipp

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El aparato de Kipp, también llamado generador Kipp o generador de Kipp, es un aparato diseñado para la preparación de pequeños volúmenes de gases. Fue inventado alrededor de 1844 por el farmacéutico holandés Petrus Jacobus Kipp y se utilizó ampliamente en laboratorios químicos y para demostraciones en escuelas hasta la segunda mitad del siglo XX.

Más tarde dejó de utilizarse, al menos en los laboratorios, porque la mayoría de los gases estaban disponibles en pequeños cilindros de gas. Estos gases industriales son mucho más puros y secos que los que se obtienen inicialmente de un aparato de Kipp sin más procesamiento.

Diseño de un generador de Kipp

El aparato suele ser de vidrio, o a veces de polietileno, y consta de tres cámaras apiladas verticalmente, que se asemejan aproximadamente a un muñeco de nieve. La cámara superior se extiende hacia abajo como un tubo que pasa a través de la cámara media a la cámara inferior. No hay un camino directo entre las cámaras media y superior, pero la cámara media está separada de la cámara inferior por una placa de retención, como un trozo cónico de vidrio con pequeños agujeros, que permite el paso de líquido y gas. El material sólido (por ejemplo, sulfuro de hierro) se coloca en la cámara intermedia en grumos lo suficientemente grandes como para evitar que caiga a través de la placa de retención.

Un dibujo lineal que muestra el diseño general de un generador Kipp. El zinc va en el depósito de gas y se evita que caiga en la base inferior por el trozo cónico de vidrio con los pequeños agujeros (el separador interior)
Un dibujo lineal que muestra el diseño general de un generador Kipp. El zinc va en el depósito de gas y se evita que caiga en la base inferior por el trozo cónico de vidrio con los pequeños agujeros (el separador interior)

El líquido, como un ácido, se vierte en la cámara superior. Aunque el ácido puede fluir libremente a través del tubo hacia la cámara inferior, la presión del gas contenido encima de ella impide que se eleve allí, y sólo puede salir del aparato por una llave de paso cerca de la parte superior de la cámara media. Esta llave de paso puede abrirse, inicialmente para permitir que el aire salga del aparato, permitiendo que el líquido de la cámara inferior suba a través de la placa de retención a la cámara media y reaccione con el material sólido.

A partir de esta reacción se desarrolla el gas, que puede ser extraído a través de la llave de paso según se desee. Cuando la llave de paso se cierra, la presión del gas evolucionado en la cámara media se eleva y empuja el ácido de vuelta a la cámara inferior, hasta que ya no está en contacto con el material sólido. En ese momento la reacción química se detiene, hasta que la llave de paso se abre de nuevo y se extrae más gas.

Los generadores Kipp sólo funcionan correctamente de la manera descrita si el material sólido es insoluble en el ácido, ya que de lo contrario el material disuelto continuaría desarrollando gas incluso después de que el nivel cayera. El gas producido a menudo requiere una mayor purificación y/o secado, debido al contenido de vapor de agua y posiblemente de niebla si la reacción es vigorosa.

Tratamiento de los gases generados

El gas preparado suele ser impuro, contaminado con el fino aerosol de los reactivos y el vapor de agua. Puede ser necesario filtrar, lavar y secar los gases antes de su uso.

El hidrógeno puede lavarse de sulfano, arsina y oxígeno con el subsiguiente burbujeo a través de soluciones de acetato de plomo, nitrato de plata y ácido pirogálico alcalino.

Los gases ácidos (por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno, el cloruro de hidrógeno, el dióxido de azufre) pueden secarse con ácido sulfúrico concentrado o con pentóxido de fósforo. Los gases básicos (por ejemplo, el amoníaco) pueden secarse con óxido de calcio, hidróxido de sodio o cal sodada.

La eliminación de los gases puede hacerse quemando los inflamables (monóxido de carbono, hidrógeno, hidrocarburos), absorbiéndolos en agua (amoníaco, sulfuro de hidrógeno, dióxido de azufre, cloro) o reaccionando con un reactivo adecuado.

Variantes del generador de Kipp

Existen muchas variantes del aparato de producción de gas. Algunas son adecuadas para la producción de grandes cantidades de gases (Gay-Lussac y Verkhovsky), otras para cantidades más pequeñas (Kiryushkin, tubo en U).

La lámpara de Döbereiner es un pequeño aparato de Kipp modificado para la producción de hidrógeno. El hidrógeno es conducido sobre un catalizador de esponja de platino, donde reacciona con el oxígeno del aire, calienta el catalizador y se enciende a partir de él, produciendo una suave llama. Se comercializó para encender fuegos y tuberías. Se dice que en la década de 1820 se vendieron más de un millón de «polvorines» («Feuerzeug»).

Uso de un generador de Kipp

Un generador Kipp de 40 cm de altura siendo llenado con trozos de zinc.
Un generador Kipp de 40 cm de altura siendo llenado con trozos de zinc.
Utilizar una varilla de vidrio para posicionar el zinc de manera uniforme alrededor del separador interno en forma de cono
Utilizar una varilla de vidrio para posicionar el zinc de manera uniforme alrededor del separador interno en forma de cono
El depósito de ácido contendrá eventualmente el ácido utilizado en la reacción. Observa que el largo tubo de vidrio pasa por el centro del separador interno y entregará el ácido directamente a la cámara base inferior. (Ver el dibujo de la línea arriba).
El depósito de ácido contendrá eventualmente el ácido utilizado en la reacción. Observa que el largo tubo de vidrio pasa por el centro del separador interno y entregará el ácido directamente a la cámara base inferior.
Posicionamiento del reservorio de ácido del generador de Kipp
Posicionamiento del reservorio de ácido del generador de Kipp
A continuación, se añade el ácido en el reservorio (en este caso ácido clorhídrico 1 M). El depósito de gas (la cámara media) es un sistema cerrado y la presión del aire evita que el ácido drene hacia la base. En este punto el ácido y el zinc no han entrado en contacto.
A continuación, se añade el ácido en el reservorio (en este caso ácido clorhídrico 1 M). El depósito de gas (la cámara media) es un sistema cerrado y la presión del aire evita que el ácido drene hacia la base. En este punto el ácido y el zinc no han entrado en contacto.
Quitar la pinza que impide la salida del gas del sistema (generalmente es una pinza de Mohr) y el aire se precipita fuera del tubo de gas permitiendo que el ácido se drene desde el depósito superior (de ácido) a la cámara base.
Quitar la pinza que impide la salida del gas del sistema (generalmente es una pinza de Mohr) y el aire se precipita fuera del tubo de gas permitiendo que el ácido se drene desde el depósito superior (de ácido) a la cámara base.
Estos dos dibujos explican el mecanismo de funcionamiento. Debido a que la pinza es removida, el gas sale a chorros del tubo de gas. Esto permite que el ácido drene desde el depósito de ácido hasta la cámara base. El nivel de ácido sube en la cámara base y (derecha) eventualmente comienza a pasar a través de los agujeros del separador interno donde reacciona con el zinc. Ahora se está generando hidrógeno y comenzará a salir del tubo de gas. (El depósito de gas contenía inicialmente aire que es rápidamente desplazado por el hidrógeno).
Estos dos dibujos explican el mecanismo de funcionamiento. Debido a que la pinza es removida, el gas sale a chorros del tubo de gas. Esto permite que el ácido drene desde el depósito de ácido hasta la cámara base. El nivel de ácido sube en la cámara base y (derecha) eventualmente comienza a pasar a través de los agujeros del separador interno donde reacciona con el zinc. Ahora se está generando hidrógeno y comenzará a salir del tubo de gas. (El depósito de gas contenía inicialmente aire que es rápidamente desplazado por el hidrógeno).
Al sujetar el tubo de gas, (1) se detiene el suministro de hidrógeno, (2) se acumula la presión dentro del depósito de gas, lo que (3) fuerza al ácido a salir del depósito de gas y a entrar en la cámara base y (4) a volver al depósito de ácido superior. Cuando el ácido y el zinc dejan de estar en contacto, la generación de hidrógeno cesa hasta que se abre el tubo de gas de nuevo
Al sujetar el tubo de gas, (1) se detiene el suministro de hidrógeno, (2) se acumula la presión dentro del depósito de gas, lo que (3) fuerza al ácido a salir del depósito de gas y a entrar en la cámara base y (4) a volver al depósito de ácido superior. Cuando el ácido y el zinc dejan de estar en contacto, la generación de hidrógeno cesa hasta que se abre el tubo de gas de nuevo

Ejemplos de gases preparados y sus promotores

Para un uso exitoso en un aparato de Kipp, el material sólido tiene que estar disponible en grumos lo suficientemente grandes como para permanecer en la placa de retención sin caer a través de sus agujeros.

  • El hidrógeno de las escamas de zinc o hierro y el ácido clorhídrico o el ácido sulfúrico diluido
  • Dióxido de carbono de trozos de mármol (carbonato de calcio) y ácido clorhídrico
  • Sulfuro de hidrógeno del sulfuro de hierro (II) y ácido clorhídrico
  • El acetileno del carburo de calcio y el agua
  • Metano de carburo de aluminio y agua tibia, metano deuterado (CD4) de carburo de aluminio y agua pesada
  • Cloro del permanganato de potasio, hipoclorito de calcio o dióxido de manganeso y ácido clorhídrico; también del ferrato de bario y ácido clorhídrico
  • Oxígeno del hipoclorito de calcio y del peróxido de hidrógeno con un poco de ácido nítrico; también del ferrato de bario y del ácido sulfúrico diluido
  • Ozono procedente del peróxido de bario y del ácido sulfúrico concentrado
  • El óxido nítrico de las virutas de cobre y el ácido nítrico diluido
  • Dióxido de nitrógeno de las virutas de cobre y ácido nítrico concentrado
  • Amoníaco del nitruro de magnesio y del agua, amoníaco deuterado cuando se utiliza agua pesada; también del óxido de calcio y de la solución de cloruro de amonio
  • Monóxido de carbono de la piedra pómez impregnada con ácido oxálico y ácido sulfúrico concentrado
  • Dióxido de azufre de la piedra pómez impregnada con metabisulfito de sodio (o trozos suficientemente grandes de metabisulfito de sodio) y ácido sulfúrico concentrado, o de sulfito de hidrógeno de sodio y ácido sulfúrico concentrado
  • El cloruro de hidrógeno puede prepararse a partir de grumos de cloruro de amonio y ácido sulfúrico concentrado

Más información http://mattson.creighton.edu/History_Gas_Chemistry/Kipps.html

Generador de Kipp

Como citar este artículo:

APA: (2019-03-18). Generador de Kipp. Recuperado de https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/generador-de-kipp/

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Material de laboratorio

Beaker o vaso de precipitados

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Beaker o vaso de precipitados

El vaso de precipitados o beaker es uno de los elementos de vidrio mas empleado en laboratorios alrededor del mundo y uno de los más reconocidos por el publico en general, pero no es solo un simple vaso. Ningún laboratorio estaría completo sin vasos de precipitados. Los vasos de precipitados se utilizan para las mediciones…

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Infografías, Material de laboratorio

Grados Brix

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Grados Brix

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Los grados Brix se emplean para determinar el total de azucar disuelta en un líquido. Esta escala es generalmente empleada en la industria de alimentos, bebidas y alcoholes.

Los grados Brix (símbolo °Bx) se emplean para medir el contenido de azúcar de una solución acuosa. Un grado Brix es 1 gramo de sacarosa en 100 gramos de solución y representa la fuerza de la solución como porcentaje en masa. Si la solución contiene sólidos disueltos distintos de la sacarosa pura, entonces el °Bx sólo se aproxima al contenido de sólidos disueltos. El °Bx se utiliza tradicionalmente en las industrias del vino, el azúcar, las bebidas gaseosas, los zumos de frutas, el jarabe de arce y la miel.

Escalas comparables para indicar el contenido de sacarosa son el grado Plato (°P), que es ampliamente utilizado por la industria cervecera, y el grado Balling, que es el más antiguo de los tres sistemas y por lo tanto se encuentra principalmente en los libros de texto más antiguos, pero también sigue siendo utilizado en algunas partes del mundo.

Definición

Una solución de sacarosa con una gravedad específica aparente (20°/20 °C) de 1.040 sería de 9,99325 °Bx o 9,99359 °P, mientras que el organismo azucarero representativo, la Comisión Internacional de Métodos Uniformes de Análisis del Azúcar (ICUMSA), que favorece el uso de la fracción de masa, reportaría la fuerza de la solución como 9,99249%.

Debido a que las diferencias entre los sistemas tienen poca importancia práctica (las diferencias son menores que la precisión de los instrumentos más comunes) y al amplio uso histórico de la unidad Brix, los instrumentos modernos calculan la fracción de masa utilizando las fórmulas oficiales de ICUMSA, pero informan del resultado como °Bx.

Historia de los grados Brix

A principios del siglo XIX, Karl Balling, seguido por Adolf Brix, y finalmente las Comisiones Normales bajo Fritz Plato, prepararon soluciones de sacarosa pura de fuerza conocida, midieron sus gravedades específicas y prepararon tablas de porcentaje de sacarosa por masa frente a la gravedad específica medida. Balling midió la gravedad específica con 3 decimales, Brix con 5, y la Comisión Normal de Eichungs con 6, con el objetivo de que la Comisión corrigiera los errores en el 5º y 6º decimal de la tabla de Brix.

Equipado con una de estas tablas, un cervecero que deseara saber cuánto azúcar había en su mosto podría medir su gravedad específica e introducir esa gravedad específica en la tabla de Plato para obtener el °Plato, que es la concentración de sacarosa por porcentaje de masa. De manera similar, un vinicultor podría introducir la gravedad específica de su mosto en la tabla de Brix para obtener el °Bx, que es la concentración de sacarosa por porcentaje de masa.

Es importante señalar que ni el mosto ni el mosto es una solución de sacarosa pura en agua pura. También se disuelven muchos otros compuestos, pero se trata o bien de azúcares, que se comportan de manera muy similar a la sacarosa con respecto a la gravedad específica en función de la concentración, o bien de compuestos presentes en pequeñas cantidades (minerales, ácidos del lúpulo en el mosto, taninos, ácidos en el mosto). En todo caso, aunque el °Bx no sea representativo de la cantidad exacta de azúcar en un mosto o un zumo de fruta, puede utilizarse para comparar el contenido relativo de azúcar.

Técnicas de medición de los grados Brix

Existen diferentes técnicas para estimar los grados Brix de una solución, aunque sin importar la técnica, el significado es el mismo.

Gravedad específica

Como la gravedad específica fue la base de las tablas de Balling, Brix y Plato, el contenido de azúcar disuelto se estimó originalmente mediante la medición de la gravedad específica utilizando un hidrómetro o picnómetro.

En los tiempos modernos, los densímetros se siguen utilizando ampliamente, pero cuando se requiere una mayor precisión, se puede emplear un medidor electrónico de tubo en U oscilante. Sea cual sea el medio utilizado, el analista entra en las tablas con la gravedad específica y extrae (utilizando la interpolación si es necesario) el contenido de azúcar en porcentaje en masa.

Si el analista utiliza las tablas de Plato (mantenidas por la Sociedad Americana de Químicos Cerveceros) informa en °P. Si utiliza la tabla de Brix (cuya versión actual es mantenida por el NIST y se puede encontrar en su sitio web), él o ella reporta en °Bx. Si usa las tablas ICUMSA, reportará en fracción de masa (f.m.).

Normalmente no es necesario consultar las tablas, ya que el valor °Bx o °P tabulado puede imprimirse directamente en la escala del areómetro junto al valor tabulado de la gravedad específica o almacenarse en la memoria del medidor electrónico de tubo en U o calcularse a partir de los ajustes polinómicos a los datos tabulados. Tanto ICUMSA como ASBC han publicado polinomios adecuados; de hecho, las tablas de ICUMSA se calculan a partir de los polinomios. Lo contrario es cierto con el polinomio ASBC. También hay que tener en cuenta que las tablas que se usan hoy en día no son las publicadas por Brix o Plato.

Los investigadores midieron la verdadera referencia de gravedad específica del agua a 4 °C usando, respectivamente, 17,5 °C y 20 °C, como la temperatura a la que se midió la densidad de una solución de sacarosa. Tanto el NBS como el ASBC se convirtieron a la gravedad específica aparente a 20 °C/20 °C. Las tablas de ICUMSA se basan en mediciones más recientes de sacarosa, fructosa, glucosa y azúcar invertido, y tabulan la verdadera densidad y peso en el aire a 20 °C contra la fracción de masa.

Índice de refracción

Refractómetro manual para la medición de grados Brix
Refractómetro manual para la medición de grados Brix

La disolución de la sacarosa y otros azúcares en el agua modifica no sólo su gravedad específica sino también sus propiedades ópticas, en particular su índice de refracción y la medida en que rota el plano de la luz linealmente polarizada. Se ha medido el índice de refracción, nD, para soluciones de sacarosa de varios porcentajes en masa y se han publicado tablas de nD vs. °Bx.

Al igual que con el hidrómetro, es posible utilizar estas tablas para calibrar un refractómetro de manera que lea directamente en °Bx. La calibración se basa normalmente en las tablas de ICUMSA, pero el usuario de un refractómetro electrónico debe verificarlo.

Absorción de infrarrojos

Los azúcares también tienen conocidos espectros de absorción de infrarrojos y esto ha permitido desarrollar instrumentos para medir la concentración de azúcar utilizando técnicas de infrarrojo medio (MIR), infrarrojo no dispersivo (NDIR) e infrarrojo con transformada de Fourier (FT-IR).

Se dispone de instrumentos en línea que permiten la vigilancia constante del contenido de azúcar en refinerías de azúcar, plantas de bebidas, bodegas, etc. Al igual que con cualquier otro instrumento, los instrumentos MIR y FT-IR pueden calibrarse frente a soluciones de sacarosa pura y, por lo tanto, informar en °Bx, pero hay otras posibilidades con estas tecnologías, ya que tienen el potencial de distinguir entre azúcares y sustancias que interfieren. Los instrumentos MIR y NDIR más recientes tienen hasta cinco canales de análisis que permiten corregir las interferencias entre los ingredientes.

Para más información Brix scale and degree Brix | Definition & area of application

Como citar este artículo:

APA: (2018-11-12). Grados Brix. Recuperado de https://quimicafacil.net/infografias/sistemas-de-medidas/grados-brix/

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Infografías, Sistemas de medidas

Densímetro o aerómetro

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Densímetro o aerómetro

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Un hidrómetro, densímetro o areómetro es un instrumento que se utiliza para medir la densidad relativa de los líquidos basándose en el concepto de flotabilidad. Normalmente se calibran y gradúan con una o más escalas como la de gravedad específica.

¿Que es un hidrometro?

Un areómetro normalmente consiste en un tubo de vidrio hueco sellado con una parte inferior más ancha para la flotabilidad, un lastre como el plomo o el mercurio para la estabilidad, y un vástago estrecho con graduaciones para la medición. El líquido por analizar se vierte en un recipiente alto, a menudo una probeta graduada, y el hidrómetro se baja suavemente dentro del líquido hasta que flota libremente.

El punto en el que la superficie del líquido toca el tallo del hidrómetro se correlaciona con la densidad relativa. Los densímetros pueden contener cualquier número de escalas a lo largo del tallo que correspondan a propiedades que se correlacionen con la densidad.

Los densímetros están calibrados para diferentes usos, como un lactómetro para medir la densidad (cremosidad) de la leche, un sacarómetro para medir la densidad del azúcar en un líquido o un alcoholímetro para medir niveles más altos de alcohol en bebidas alcohólicas.

El hidrómetro utiliza el principio de Arquímedes: un sólido suspendido en un fluido es impulsado por una fuerza igual al peso del fluido desplazado por la parte sumergida del sólido suspendido. Cuanto más baja es la densidad del fluido, más profundo se hunde un hidrómetro de un peso determinado; el vástago está calibrado para dar una lectura numérica.

Historia

El hidrómetro probablemente se remonta al filósofo griego Arquímedes (siglo III a.C.) que usó sus principios para encontrar la densidad de varios líquidos. Una descripción temprana de un hidrómetro proviene de un poema latino, escrito en el siglo II d.C. por Remio, quien comparó el uso de un hidrómetro con el método de desplazamiento de fluidos usado por Arquímedes para determinar el contenido de oro de la corona de Hiero II.

Dibujo de un hidrómetro publicado en Practical Physics
Dibujo de un hidrómetro publicado en Practical Physics

Hipatia de Alejandría (siglo IV-V d.C.), una importante matemática griega, es la primera persona tradicionalmente asociada con el hidrómetr. En una carta, Synesius de Cirene le pide a Hipatia, su maestra, que le haga un hidrómetro:

    El instrumento en cuestión es un tubo cilíndrico, que tiene la forma de una flauta y es aproximadamente del mismo tamaño. Tiene muescas en una línea perpendicular, por medio de las cuales podemos probar el peso de las aguas. Un cono forma una tapa en una de las extremidades, ajustada al tubo. El cono y el tubo tienen una sola base. Esta se llama el bario. Cada vez que se coloca el tubo en el agua, permanece erecto. Entonces puedes contar las muescas a tu gusto, y de esta manera determinar el peso del agua.

Según la Enciclopedia de la Historia de la Ciencia Árabe, fue utilizada por Abū Rayhān al-Bīrūnī en el siglo XI y descrita por Al-Khazini en el siglo XII. Fue redescubierta en 1612 por Galileo y su círculo de amigos, y utilizada en experimentos especialmente en la Accademia del Cimento. Apareció de nuevo en la obra de Robert Boyle (quien acuñó el nombre de «hidrómetro») en 1675, con tipos ideados por Antoine Baumé (la escala Baumé), William Nicholson y Jacques Alexandre César Charles a finales del siglo XVIII, más o menos contemporáneamente con el descubrimiento de Benjamin Sikes del dispositivo por el cual se puede determinar automáticamente el contenido alcohólico de un líquido. El uso del dispositivo de Sikes se hizo obligatorio por la ley británica en 1818.

Escalas empleadas en los densímetros

Los densímetros modernos suelen medir la gravedad específica, pero en ciertas industrias se utilizaban (y a veces se siguen utilizando) diferentes escalas. Algunos ejemplos son:

  • La gravedad API, utilizada universalmente en todo el mundo por la industria petrolera.
  • Escala de Baumé, antiguamente utilizada en la química industrial y la farmacología
  • La escala de Brix, utilizada principalmente en los zumos de frutas, la elaboración de vino y la industria azucarera
  • La escala de Oechsle, utilizada para medir la densidad del mosto de uva
  • La escala de Platón, utilizada principalmente en la elaboración de cerveza
  • La escala de Twaddell, antes utilizada en las industrias de blanqueo y teñido

Para más información Hydrometer | measurement instrument | Britannica

Como citar este artículo:

APA: (2018-11-05). Densímetro o aerómetro. Recuperado de https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/densimetro-o-aerometro/

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Infografías, Material de laboratorio

Pistola desecadora de Abderhalden

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Pistola desecadora de Abderhalden

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La pistola desecadora de Abderhalden es una pieza de cristal de laboratorio que se utiliza para secar muestras de rastros de agua u otras impurezas. Se llama «pistola» por su parecido con el arma de fuego. Su uso ha disminuido debido a la moderna tecnología de placas calientes y bombas de vacío. El aparato se describió por primera vez en un libro editado por Emil Abderhalden. La pistola de secado permite secar la muestra a temperatura elevada; esto se prefiere especialmente cuando el almacenamiento en un desecador a temperatura ambiente no da resultados satisfactorios.

pistola desecadora de Abderhalden

Uso de la pistola desecadora de Abderhalden

Esquema de una pistola desecadora de Abderhalden
Esquema de una pistola desecadora de Abderhalden

La pistola desecadora de Abderhalden consiste en dos barriles concéntricos; el interior está conectado a una fuente de vacío mediante una trampa. El barril exterior está conectado en el fondo a un matraz de fondo redondo y a un condensador. Para hacer funcionar la pistola de secado, se coloca una muestra dentro del barril interior, y se evacua el barril. El balón de fondo redondo, lleno de un disolvente apropiado, se calienta hasta hervir. Los vapores calientan el barril interior; se evitan pérdidas con el condensador. Al elegir el disolvente apropiado, se puede seleccionar la temperatura a la que se seca la muestra.

La trampa se llena con un material apropiado: el agua se elimina con pentóxido de fósforo, los gases ácidos con hidróxido de potasio o de sodio, y los disolventes orgánicos con trozos finos de parafina. Sin embargo, se ha demostrado que el uso de estos agentes tiene poca eficacia. En general, la principal impureza que se debe eliminar es agua.

Esta configuración permite la desecación de compuestos sensibles al calor en condiciones relativamente suaves. La eliminación de estas trazas de impurezas es especialmente importante para obtener buenos resultados en los análisis elementales y gravimétricos.

Historia

Mientras que el secado en horno y la calcinación están bien para los inorgánicos refractarios, en la trampa cinética que es la química orgánica, la fragilidad de las moléculas significa que liberarlas del agua debe hacerse en condiciones suaves y cuidadosamente controladas. Un método clásico es la pistola de secado al vacío o pistola desecadora, un aparato a veces relacionado con Emil Abderhalden, un bioquímico nacido en San Gall (Suiza) en 1877.

Emil Abderhalden (1877-1950)
Emil Abderhalden (1877-1950)

Después de la escuela de medicina de Basilea, Abderhalden se trasladó al laboratorio de Emil Fischer en Berlín en 1902 para trabajar en la síntesis de péptidos utilizando las recién descubiertas enzimas de la proteasa. En 1908 fue profesor de fisiología en la Escuela Veterinaria de Berlín. Altamente ambicioso, Abderhalden necesitaba una estrategia para hacerse un nombre. Como muchos antes que él, y desde entonces, decidió producir un libro de texto. El Manual de métodos bioquímicos de Abderhalden apareció por primera vez en 1906 y funcionaría durante unos 25 años bajo su dirección sin que él escribiera más que la introducción. Fue aquí donde apareció por primera vez la pistola de secado, en el capítulo sobre análisis elemental escrito por uno de sus estudiantes, Carl Brahm, y el demostrador de conferencias J Wetzel.

La pistola desecadora de Abderhalden consiste en una cámara de vacío cilíndrica de doble pared (el barril) que se encuentra entre un frasco que contiene disolvente por debajo y un condensador de reflujo por encima. Un matraz con el cuello doblado (el mango), cargado con un agente secante, completa el conjunto. Las muestras se colocan en el barril, que luego es evacuado y mantenido a una temperatura precisa por el vapor de disolvente en el reflujo.

Después de la Segunda Guerra Mundial su creador, Emil Abderhalden, regresó a Suiza y consiguió un puesto en la Universidad de Zurich. Murió allí a la edad de 73 años. El planeta menor 15262 Abderhalden fue nombrado en su honor.

Para más información Experimental organic chemistry: Principles and Practice

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APA: (2018-10-29). Pistola desecadora de Abderhalden. Recuperado de https://quimicafacil.net/infografias/pistola-desecadora-de-abderhalden/

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Botella de Drechsel

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Botella de Drechsel

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La botella de lavado de gases o la botella de Drechsel constituyen un método barato pero eficaz para lavar o secar los gases. El gas entra en la botella a través de la parte superior del tubo vertical central, cuyo extremo inferior está debajo de la superficie del medio de lavado.

Para maximizar el contacto de la superficie del gas con el líquido, se introduce lentamente una corriente de gas en el recipiente a través de la punta de vidrio fritado, de manera que se rompe el gas en muchas burbujas diminutas. Después de burbujear a través del medio, el gas sube a la parte superior y sale por el tubo lateral. Lleva el nombre del químico alemán Edmund Drechsel (1843-1897).

Desarrollada por el químico alemán Heinrich Ferdinand Edmund Drechsel en 1875 en medio de su trabajo como respuesta a las limitaciones que presentaba la botella de Woulfe.
Desarrollada por el químico alemán Heinrich Ferdinand Edmund Drechsel en 1875 en medio de su trabajo como respuesta a las limitaciones que presentaba la botella de Woulfe.

Historia de la botella de Drechsel

Los viajeros occidentales hacia el Este alimentaron una moda de orientalismo que alcanzó su apogeo en el siglo XIX. La imaginación del público occidental se encendió con visiones pintadas de magníficos monumentos en decadencia, de camellos acompañando a comerciantes con turbante, y de odaliscas apenas vestidas que se extendían de forma atractiva a través de suaves divanes. 

Estas fantasías se veían aumentadas por las imágenes de ese exótico sistema de entrega de drogas, el Thenargileh o pipa de agua, que parecía ofrecer a los fumadores una forma más dulce y suave de pasar las horas. ¿Podrían estar inspiradas en los antiguos alambiques de mercurio chinos en los que la salida se hacía burbujear a través de agua fría para condensar el metal?

Para un químico tal sistema de burbujas es extrañamente familiar. Desde mediados del siglo XVIII, los químicos europeos comenzaron a investigar sistemáticamente las propiedades de los gases. Al principio se generaban los gases, se burbujeaban a través del agua y se recogían en un recipiente volcado; los gases solubles en agua se recogían por desplazamiento del mercurio. A medida que los investigadores se familiarizaron con los gases, buscaron formas más eficientes de generarlos y purificarlos. 

El antepasado de la botella

Un avance clave fue la botella de Woulfe, desarrollada por el excéntrico irlandés nacido en la Royal Society y alquimista a tiempo parcial Peter Woulfe (1727-1805) que había descubierto el ácido pícrico en 1771. Consistente, esencialmente, en un frasco de mermelada con dos cuellos, un químico podía introducir un reactivo por una abertura y recoger un producto gaseoso de la otra. El frasco también podía utilizarse como burbujeador para fregar o purificar el gas inyectado. Pero las fugas eran un problema siempre presente. Los corchos tenían que ser sellados de alguna manera («luted»), un asunto tedioso y desordenado en los días anteriores a la ahora omnipresente silicona. En su libro de texto de 1858, Abel y Bloxham explicaron que «los más convenientes [lutings] son la pasta de almendras, la harina de linaza (o mezclas de ambas), el plomo blanco y el yeso de París».

Heinrich Ferdinand Edmund Drechsel inventó un dispositivo que eclipsó la botella de Woulfe. Nacido en Leipzig en 1843, Drechsel estudió química allí, convirtiéndose en asistente de Kolbe. Después de pasar un tiempo primero con Volhard, con Scheerer, y luego trabajando en una fundición en Bélgica, Drechsel se unió al Instituto de Fisiología de Carl Ludwig en Leipzig en 1872, donde encontró su verdadera vocación en la química biológica.

Fue aquí donde descubrió el aminoácido lisina y probó que las proteínas eran la fuente definitiva de la urea que se encuentra en la orina. Hizo contribuciones significativas a la química de los carbamatos, cianamidas y melaminas. Al mismo tiempo, realizó algunas de las primeras síntesis electroquímicas de compuestos orgánicos utilizando corrientes alternas, y aisló compuestos de platino resultantes de la corrosión de sus electrodos. Experimentos similares un siglo más tarde, pero en presencia de células vivas, llevarían al descubrimiento del cisplatino. 

En el curso de su trabajo, en 1875, Drechsel inventó el dispositivo por el que se le recuerda: un frasco de gas con una sola junta de vidrio esmerilado en el que cabe un tapón que combina un largo tubo de entrada de gas, que llega hasta el fondo del dispositivo, y una salida. Incluso los gases altamente corrosivos podían ser limpiados de impurezas, porque la junta de vidrio esmerilado se encargaba de las fugas. Usado en reversa, la botella prevenía las peligrosas succiones.

Las botellas según Drechsel

Las presiones sobre los académicos eran diferentes en ese entonces y probablemente nunca se le ocurrió a Drechsel patentar su dispositivo. En pocos años, las «botellas de lavado según Drechsel» estaban a la venta en la mayoría de los proveedores de vidrio. Por ejemplo, en 1887, James Queen and Co. en Filadelfia las vendía en cuatro tamaños diferentes por alrededor de un dólar cada una. 

Pero para Drechsel esto era irrelevante. En 1878 fue promovido a Profesor Extraordinario y fue elegido para la prestigiosa Leopoldina (que con el tiempo se convertiría en la Academia Alemana de Ciencias) en 1888. Cuatro años más tarde, Drechsel fue nombrado Profesor de Fisiología y Patología en Berna. Para entonces ya se había dedicado a la bioquímica a tiempo completo y había publicado trabajos seminales sobre los aminoácidos halogenados en los tunicados que todavía se citan hoy en día. Murió joven, de un ataque al corazón a la edad de 54 años, mientras trabajaba en corales blandos en Nápoles en 1897, dejando dos hijos jóvenes. Varias sociedades científicas se unieron para recaudar un fondo fiduciario para la educación de los huérfanos. 

Su frasco, a menudo mal pronunciado y escrito como «Dreschel», todavía se vende bien y a menudo se le ve lavando los volátiles nocivos de los sistemas de flujo.

Para más información Classic Kit: Drechsel’s bottle

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Columna de Widmer

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Columna de Widmer

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La columna de Widmer es una de las columnas de fraccionamiento con mayor área de contacto desarrolladas para su uso en laboratorio.

Infografia columna De Widmer
Desarrollada en la década de 1920 por el suizo Gustav Widmer en su tesis doctoral y posteriormente publicado en Helvetica Chimica Acta

La columna de Widmer fue desarrollada como un proyecto de investigación doctoral por el estudiante Gustav Widmer en el ETH Zúrich a principios de los años 20 del siglo pasado, combinando una disposición de tubos concéntricos tipo Golodetz y el núcleo de varillas espirales tipo Dufton. Posteriormente su diseño fue publicado en un artículo en Helvetica Chimica Acta *

Columna de Widmer
Esquema de una columna de Widmer

Descripción de la columna de Widmer

Una columna de Widmer consiste en cuatro tubos concéntricos de vidrio y una varilla central de vidrio, con una varilla de vidrio más fina enrollada alrededor para aumentar la superficie. Los dos tubos exteriores (#3 y #4) forman una cámara de aire muerto aislante (sombreada).

El vapor se eleva desde un matraz en ebullición hacia el espacio (1), sube por el espacio entre los tubos #2 y #3, luego baja por el espacio entre los tubos #1 y #2, y finalmente sube entre el tubo #1 y la varilla central. Al llegar al espacio (3), el vapor se dirige a través de un cabezal de destilación (adaptador de ramificación de vidrio) para su enfriamiento y recolección.

Uso, limpieza y consideraciones

La columna de Widmer se emplea generalmente para el fraccionamiento de vapores de destilación y purificación de reactivos. Se coloca encima del recipiente donde se encuentra la mezcla a purificar o concentrar y se conecta por su parte superior con un accesorio a un condensador.

Debido a su complejidad y dificultad de construcción, su costo es alto. La limpieza de este tipo de columna se realiza empleando solventes y con la ayuda de equipos de ultrasonido.

* Über die fraktionierte Destillation kleiner Substanzmengen; Helv. Chim. Act. 1924, 7, 59

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Columna Snyder

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Columna Snyder

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La columna de Snyder es una columna de fraccionamiento y enriquecimiento empleada en los laboratorios de síntesis orgánica para la separación de solventes.

También se emplea la columna de Snyder para la concentración de productos de interés

Descripción de la columna de Snyder

La columna de Snyder consiste en un tubo de vidrio con una serie de indentaciones internas (entre 3 y 6) entre las cuales se colocan unas esferas de vidrio o lágrimas invertidas de alrededor del 70% del diámetro del tubo.

Las indentaciones tienen dos propósitos, sostener las lágrimas de vidrio en su lugar y a su vez evitar que se desplacen por acción del vapor ascendente en la columna. Esta columna fue diseñada por E.O. Snyder para Barret Company, aunque nunca se publicaron los detalles en un artículo científico.

Usos, manejo y consideraciones

Columna de Snyder de 7 esferas y desprendimiento lateral superior. Pieza de la colección del National Museum of american history
Columna de Snyder de 7 esferas y desprendimiento lateral superior. Pieza de la colección del National Museum of american history

Esta columna enfriada por aire es altamente eficiente debido al sistema de válvulas que se crea en la interacción entre las esferas de vidrio y las indentaciones.

Su aplicación más común es en el montaje Kuderna – Danish , utilizado para separar eficientemente un solvente de extracción de bajo punto de ebullición como el cloruro de metileno de componentes de extracto volátiles pero de mayor punto de ebullición

El manejo de una columna Snyder es sencillo, se coloca encima del recipiente donde se encuentra la mezcla a separar o concentrar y posteriormente se conecta a un condensador con la ayuda de un accesorio. Como generalmente se trabajan con pequeños volúmenes, no hay riesgo de inundación o sobrepresión en una columna de este tipo.

Su limpieza es complicada y generalmente se realiza con la ayuda de solventes y baños sónicos. Se debe tener cuidado se manipula o se realiza su limpieza pues el costo de una columna de Snyder es alto debido a si diseño intrincado.

Existen variantes de columna de Snyder de 2 o 3 esferas, haciendo referencia a la cantidad de estas en el interior de la columna, aunque hay disponibles también con un mayor numero de estos elementos, empleadas en extracciones de mayor volumen

Para más información Snyder Column at Thomas Scientific

Infografía columna Snyder

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Columna Vigreux

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Columna Vigreux

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La columna Vigreux es un tipo de columna indentada propuesta por el químico y maestro soplador de vidrio francés Henri Vigreux, quien era un entusiasta por el mejoramiento continuo de los aparatos de vidrio en los laboratorios.

Historia de Vigreux

Henri Narcisse Vigreux nació el 16 de diciembre de 1869, en el pueblo de Parly en el norte de Borgoña, Francia, empezó como un chico de laboratorio en el Instituto de Química de la Sorbona en París, y se abrió camino hasta convertirse en jefe de soplado de vidrio – aunque conservaría el título de Garçon de Laboratoire hasta bien entrados los 50 años.

Inusualmente para un soplador de vidrio, Vigreux comenzó a publicar regularmente en la literatura química. En 1904, describió un hermoso y revolucionario condensador de reflujo que consistía en un tubo con camisa de agua, su superficie interna tachonada a intervalos regulares con conjuntos de «placas y coronas», pares de cuatro hendiduras huecas que apuntaban hacia el centro y hacia abajo.

Columna Vigreux
Columna Vigreux

El diseño demuestra una sensación instintiva de destilación y fraccionamiento: las proyecciones se diseñaron para aumentar enormemente la superficie enfriada en contacto con el vapor, y cualquier líquido condensado se devolvía deliberadamente al centro más caliente, promoviendo el contacto entre las fases de vapor y líquido. En el documento también se describían versiones sin camisa del equipo patentado, que podían comprarse en el établissement Leune, una empresa recordada por su impresionante cristalería Art Decó diseñada por Paul Daum, pero que también vendía aparatos científicos a medida, todo ello en un taller de un teatro de cabaret en desuso.

Henri Vigreux
Henri Vigreux, padre de la columna que lleva su nombre

Vigreux estaba muy orgulloso de su invento, defendiéndolo contra todos sus rivales. Cuando un artículo de 1913 describió un aparato de destilación de tres metros de largo, Vigreux demolió las afirmaciones del autor al demostrar el rendimiento superior de su propia columna, aunque sólo tenía un cuarto de longitud.

Primera guerra mundial

En la Primera Guerra Mundial, Vigreux fue destinado a los laboratorios de investigación de la Oficina de Suministro de Petróleo. Encontró tiempo para escribir Le Soufflage du Verre dans les Laboratoires Scientifiques et Industriels (El soplado de vidrio en los Laboratorios Científicos e Industriales) para ayudar a los investigadores a hacer su propia cristalería. Publicado después de su regreso a la Sorbona en 1918, el libro se agotó rápidamente. 

El renombre de Vigreux creció tanto que en 1924 fue uno de los primeros en recibir el premio Meilleurs Ouvriers de France, otorgado a los más grandes artesanos del país, y en 1925 fue investido Chevalier de la Legion d’Honneur. Ahora enseñaba en toda Francia.

Otros desarrollos de Vigreux

Publicó mejoras en los equipos Kjeldahl, tubos de análisis, bombas de difusión de mercurio y un hermoso y loco dispositivo en el que un condensador de Vigreux era rematado por un aspirador de agua impulsado por el agua de refrigeración, estableciendo así el flujo de aire a través del sistema. Vigreux argumentaba que se podía utilizar para llevar a cabo reflujos de éter dietílico en recipientes abiertos. La ilustración que acompaña a un quemador Bunsen que calienta el vaso de precipitados sugiere que los disolventes orgánicos se consideraban entonces menos inflamables. 

Detalle Vigreux
Detalle de una columna VIgreux en un montaje

Lo más caprichoso de todo era un condensador «universal»: una sonda lujosamente tachonada, refrigerada por agua, que se podía insertar en el cuello de un matraz calentado sin necesidad de juntas o conexiones. Los prototipos, observó Vigreux, fueron hechos por inválidos de guerra.

También detalló la fabricación de ojos de cristal para los desfigurados en la guerra. Poco después de su última publicación en 1938, se retiró a su pueblo natal de Parly, donde murió el 25 de octubre de 1951. Su libro se puede encontrar ocasionalmente en librerías de antigüedades. La columna de Vigreux, por otra parte, es omnipresente. No hay ningún químico sintético vivo que no deba la pureza de un material de partida o un intermedio o tres a este impresionantemente bello y elegante dispositivo.

Manejo y cuidados de la columna Vigreux

La columna de Vigreux se coloca generalmente en posición vertical sobre el recipiente que contiene la mezcla a separar. El vapor asciende y se condensa en las múltiples hendiduras de su interior, estableciendo equilibrios que enriquecen al vapor en el o los componentes más volátiles de la mezcla, para posteriormente ser condensado. La limpieza de una columna Vigreux no es tan fácil debido a su estructura, por lo que generalmente se sumerge en un baño sónico con solventes adecuados.

Para más información Classic Kit: Vigreux’s column | Opinion | Chemistry World

Como citar este artículo:

APA: (2018-07-30). Columna Vigreux. Recuperado de https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/columna-vigreux/

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IEEE: , "Columna Vigreux," https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/columna-vigreux/, fecha de consulta 2025-10-15.

Vancouver: . Columna Vigreux. [Internet]. 2018-07-30 [citado 2025-10-15]. Disponible en: https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/columna-vigreux/.

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