Sea cual sea el experimento de laboratorio que se esté realizando, hay una operación que siempre, de una u otra forma, tiene lugar, la medición. Hay muchas clases de medición y un aparato especializado en medir cada magnitud. A continuación vamos a dar un repaso a todos aquel material básico de laboratorio utilizado realizar medidas.
Historia de las mediciones
Hace muchos años, la medición era una tarea realmente complicada. Medir no es más que comparar, y cada humano, cada civilización, cada nación comparaba las cosas con lo primero que encontraba. Había muy pocos materiales de laboratorio y los que había eran muy rudimentarios. Por ejemplo, usaban la medida de la palma de la mano para medir distancias, y aún en la actualidad mucha gente lo sigue realizando, cuando no tiene un metro disponible.
El problema resulta obvio: no todos los seres humanos tenemos las partes del cuerpo del mismo tamaño, con lo cual tenemos de nuevo el problema de las medidas.
Estos extraños sistemas de medición convivían juntos hasta la época de la Revolución Francesa, el la cuál, los franceses, decidieron que tenían que diseñar un sistema de mediciones definitivo y único. Por lo tanto la Asamblea Nacional francesa le mandó el encargo en 1790 a la Academia de Ciencias que creara este nuevo sistema internacional basado en cosas que permanecieran estables en la naturaleza, que fuera un sistema decimal y que los diferentes tipos de medida se pudieran relacionar entre sí de manera lógica (1 litro de agua pesa 1 Kg por convenio).
¿Cómo medir en el laboratorio?
Se debe tener un conocimiento teórico previo de la medida que se quiere realizar, para seleccionar de esta forma el instrumento más adecuado y que menor error arroje en la medida. Una vez seleccionado, se debe de manejar respetando las normas de utilización de cada aparato, ya que un uso erróneo conlleva a una medida equivocada de la magnitud.
¿Qué tipos de mediciones existen?
Esta pregunta es bastante difícil de responder y a la vez sencilla, digamos que prácticamente todo se puede medir en el universo. Pero aquí no vamos a ser tan filosóficos y nos centraremos en las medidas más típicas y comunes en el laboratorio como pueden ser: medidas del volúmen, medidas de la masa o del peso, medidas de radiaciones, medidas de temperatura, medidas del tiempo… ahora puedes imaginarte por qué no pueden enumerarse todas ¿verdad?
¿Cuáles son los instrumentos de medición en el laboratorio?
Los aparatos de laboratorio son de diversas clases dependiendo de su naturaleza de medida, por lo que vamos a agruparlos en las siguientes familias.
Aparatos para medir volúmenes
Son sin duda los más utilizados en el laboratorio químico, ya que los operarios están continuamente manejando líquidos en un determinado volumen que puede medirse con pipetas de laboratorio, probetas, frascos de laboratorio…
Aparatos para medir pesos
Entre ellos se encuentran las famosas balanzas analíticas que son capaces de detectar pesos extremadamente pequeños como puede ser una diezmilésima de gramo y son tan sensibles que se hace un procedimiento realmente complicado pesar.
Instrumentos para medir el tiempo
Los instrumentos que miden el tiempo más conocidos son los cronómetros, antiguamente se utilizaban relojes de arena, pero era una tarea difícil no perder la cuenta del tiempo. En la actualidad ya se utilizan cronómetros digitales con cuenta atrás.
Instrumentos para medir radiaciones
Hay infinidad de radiaciones en el universo y distintos tipos de aparatos para detectarlas, los más conocidos son los espectrofotómetros que detectan la absorción de radiación por una disolución, atenuando un haz de luz que se hace pasar a través de ésta.
Aparatos para medir el índice de refracción
El índice de refracción es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad que tendría la luz en un material cualquiera objeto de estudio. Se simboliza mediante la letra n y es un valor adimensional. Para realizar la medida del índice de refracción se utilizan unos aparatos muy sofisticados denominados refractómetros.
Aparatos que miden el pH
Entendemos el pH como una medida de la acidez, en la cuál, cuanta mayor concentración de iones [H+], mayor acidez y menor valor de pH. La escala va generalmente de 0 a 14 (aunque raras veces se han visto valores negativos) con lo cuál valores próximos a 0 corresponden a soluciones ácidas y valores alrededor de 14 a soluciones muy alcalinas (básicas). Existen medidores de pH muy diversos; papeles indicadores de pH que toman un color determinado en contacto con una disolución o incluso modernos pHmetros digitales.
Instrumentos para medir la temperatura
Los famosos termómetros son los elementos especialmente diseñador para realizar la tarea de medir la temperatura. Existen muchos tipos, antiguamente se utilizaban con mercurio en su interior pero se terminaron por sustituir por Galio o modelos digitales. También existen numerosos aparatos refrigerantes de laboratorio.
Instrumentos utilizados para medir la conductividad
La presencia de iones en una cierta disolución, hace que la conductividad de ésta aumente. Para determinar cuál es la conductividad se utiliza un instrumento similar al pHmetro que se denomina conductivímetro, éste arroja una medida de la conductividad, generalmente en unidades de Siemens por metro (S/m).
Aparatos que miden la densidad
Los densímetros son instrumentos que se utilizan para determinar la densidad relativa de un cierto líquido sin tener que conocer previamente su masa o su conductividad.
El densímetro se introduce con cuidado en la disolución a estudiar y se deja en reposo hasta que flote libremente. De esta forma se toma la medida de densidad que marca el instrumento.
¿Cuál es el efecto que tienen los errores de medición en el laboratorio?
Todas y cada una de las medidas que se toman en el laboratorio químico están afectadas por un cierto error durante el proceso de medida. La medición no es más que comparar un patrón con el elemento de estudio por lo que la medida estará siempre condicionada por la mínima cantidad que el patrón sea capaz de medir. Nunca se puede estar seguro al 100% de que la medida es exacta, ya que aunque lleguemos a una cifra decimal, no podremos saber la siguiente.
Teniendo en cuenta que el error no es más que la diferencia entre el valor exacto y nuestro valor medido, debemos darnos cuenta de que siempre se tiene un cierto error, por lo que las medidas siempre tienen un error intrínseco completamente inevitable.
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