04 diciembre 2011

Introducción

En este proyecto final contiene todos los temas vistos en clase que son: normalidad, moralidad, mantenimiento y tipos, espectofotometro, ph-metro, termobalanza, refractometro abbe y manual.

El trabajo lo realice para enriquecer mas mis conocimientos aprendidos en clase.
Este trabajo es muy importante porque aqui te explica todo sobre lo de la materia "Calibracion de instrumentos para analisis instrumentales".

Normalidad y Molaridad

Normalidad.

La normalidad también es una unidad que permite medir la concentración de un soluto en un solvente. Se expresa con la letra N y puede ser definida como el número de equivalentes de soluto por cada litro de solución. La normalidad dependerá de la reacción en la que participará la solución.

Molaridad. 
Esta unidad de concentración se basa en el volumen de una solución y por ello es conveniente utilizarla en los procedimientos del laboratorio en donde la cantidad medida es el volumen de solución. La molaridad se define como el número de moles de soluto por litro de solución (también como el número de milimoles de soluto por mililitro de solución):

en donde M es la molaridad, n es el número de moles de soluto y V es el volumen de solución expresado en litros. Ya que:
 
 
en donde g representa los gramos de soluto y MM la masa molecular del soluto, de aquí que
 

 
Cuando se da la información de la concentración de una especie química en moles por litro esto se indica poniendo la fórmula de la especie dada entre corchetes. Por ejemplo, [H+] = 0.1 nos indica que la concentración de H+ es de 0.1 moles/litro.
Tratándose del equilibrio químico, es necesario distinguir entre la concentración analítica que no es más que el número total de moles de un soluto en un litro de solución y la molaridad analítica de una especie en equilibrio. Por ejemplo, si añadimos 0.1 moles de ácido acético a un litro de agua, tendremos una concentración analítica de ácido acético 0.1 molar. Sin embargo en virtud del equilibrio:

una fracción de las moléculas de ácido acético estará ionizada por lo que la concentración real de la especie CH3COOH será menor que 0.1 molar.
 
Algunos reactivos de mucha aplicación en análisis químico son manufacturados en estado líquido como una disolución concentrada de la sustancia de interés. Entre estas sustancias tenemos la mayoría de los ácidos que con mayor frecuencia se utilizan en los laboratorios como son el ácido sulfúrico, clorhídrico, etc. En los frascos de estos ácidos concentrados nos indican los fabricantes su porcentaje (% masa/masa) y densidad de la solución del ácido. Con estos datos podemos calcular el volumen necesario del ácido concentrado para preparar un ácido más diluido. Para ello nos basamos en la masa de reactivo necesaria para preparar la solución es igual a la masa que encontramos de ese reactivo en una solución concentrada. Por ejemplo para una solución diluida cuya concentración se da en forma de molaridad:
 

En general la ley de conservación de la masa, en este caso particular aplicada a las soluciones, nos exige que el número de moles al preparar una dilución de una solución se mantenga constante y esto se expresa por:
 

Mantenimiento



Es un servicio que agrupa una serie de actividades cuya ejecución permite alcanzar un mayor grado de confiabilidad en los equipos, máquinas, construcciones civiles, instalaciones.

Objetivos del Mantenimiento.
        * Evitar, reducir, y en su caso, reparar, las fallas sobre los bienes precitados.
         * Disminuir la gravedad de las fallas que no se lleguen a evitar.
          * Evitar detenciones inútiles o para de máquinas.
           *Evitar accidentes.
           *Evitar incidentes y aumentar la seguridad para las personas.
           *Conservar los bienes productivos en condiciones seguras y preestablecidas de operación.
           *Balancear el costo de mantenimiento con el correspondiente al lucro cesante.
           *Alcanzar o prolongar la vida útil de los bienes.
El mantenimiento adecuado, tiende a prolongar la vida útil de los bienes, a obtener un rendimiento aceptable de los mismos durante más tiempo y a reducir el número de fallas.
Decimos que algo falla cuando deja de brindarnos el servicio que debía darnos o cuando aparecen efectos indeseables, según las especificaciones de diseño con las que fue construido o instalado el bien en cuestión.
Mantenimiento Correctivo.
Es una forma de mantenimiento del sistema que se realiza después de un fallo o problema surge en un sistema, con el objetivo de restablecer la operatividad del sistema. En algunos casos, puede ser imposible de predecir o prevenir un fracaso, lo que hace el mantenimiento correctivo la única opción. En otros casos, un sistema de mantenimiento deficiente puede exigir la reparación como consecuencia de la falta de mantenimiento preventivo, y en algunas situaciones la gente puede optar por centrarse en correctivas, en lugar de preventivo, reparaciones, como parte de una estrategia de mantenimiento. El proceso de mantenimiento correctivo se inicia con el fracaso y un diagnóstico de la falta de determinar por qué el fracaso apareció. El proceso de diagnóstico pueden incluir la inspección física de un sistema, el uso de un equipo de diagnóstico para evaluar el sistema, las entrevistas con los usuarios del sistema, y una serie de otras medidas. Es importante determinar qué causó el problema, a fin de tomar las medidas adecuadas, y ser conscientes de que múltiples fallas de componentes o de software puede haber ocurrido de forma simultánea. El siguiente paso es la sustitución de componentes dañados o software. En algunos casos, el daño puede ser irreparable, ya sea in situ o sacando el tema en cuestión y hacer las reparaciones fuera del sitio. En otros casos, la sustitución completa con un nuevo punto puede ser necesaria para restaurar la funcionalidad del sistema. Por ejemplo, si una unidad óptica en un ordenador falla, un técnico puede determinar que parte de la unidad de sustitución o reparación de parte de ella puede ser suficiente, o puede encontrar que toda la unidad debe ser desechado de forma que uno nuevo puede ser insertado . Después de que se realiza el mantenimiento correctivo, un técnico verifica que el arreglo ha trabajado por probar el sistema. Esto puede hacerse en varias etapas, para confirmar que el sistema está funcionando lentamente antes de que la sobrecarga de tareas. La verificación es especialmente importante en los sistemas enviados a una instalación para la reparación, los técnicos quieren estar seguros de que cuando se envían de vuelta, los usuarios estarán satisfechos con el nivel de los trabajos realizados.


Mantenimiento Periódico.
El mantenimiento periódico es esencial para que los equipos, máquinas y entornos de trabajo sigan siendo seguros y fiables. La falta de mantenimiento o un mantenimiento inadecuado pueden provocar situaciones de peligro, accidentes y problemas de salud. El mantenimiento es una actividad de alto riesgo, y algunos de sus peligros derivan de la naturaleza del trabajo. Esta actividad se lleva a cabo en todos los sectores y lugares de trabajo. Por consiguiente, los trabajadores de mantenimiento están expuestos, con mayor probabilidad que otros, a riesgos de distinta naturaleza.

Mantenimiento Preventivo.
Este mantenimiento también es denominado “mantenimiento planificado”, tiene lugar antes de que ocurra una falla o avería, se efectúa bajo condiciones controladas sin la existencia de algún error en el sistema. Se realiza a razón de la experiencia y pericia del personal a cargo, los cuales son los encargados de determinar el momento necesario para llevar a cabo dicho procedimiento; el fabricante también puede estipular el momento adecuado a través de los manuales técnicos. Presenta las siguientes características:
o Se realiza en un momento en que no se esta produciendo, por lo que se aprovecha las horas ociosas de la planta.
o Se lleva a cabo siguiente un programa previamente elaborado donde se detalla el procedimiento a seguir, y las actividades a realizar, a fin de tener las herramientas y repuestos necesarios “a la mano”.
o Cuenta con una fecha programada, además de un tiempo de inicio y de terminación preestablecido y aprobado por la directiva de la empresa.
o Esta destinado a un área en particular y a ciertos equipos específicamente. Aunque también se puede llevar a cabo un mantenimiento generalizado de todos los componentes de la planta.
o Permite a la empresa contar con un historial de todos los equipos, además brinda la posibilidad de actualizar la información técnica de los equipos.
o Permite contar con un presupuesto aprobado por la directiva.

Ph-metro



 

El pH-metro es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el ph de una disolucion.
La determinación de pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien la sensibilidad y la selectividad de las membranas de vidrio delante el pH.
Una celda para la medida de pH consiste en un par de electrodos, uno de calomel ( mercurio, cloruro de mercurio) y otro de vidrio, sumergidos en la disolución de la que queremos medir el pH.
La varita de soporte del electrodo es de vidrio común y no es conductor, mientras que el bulbo sensible, que es el extremo sensible del electrodo, esta formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH).
Se llena el bulbo con la solución de acido cloridrico 0.1N saturado con cloruro de plata. El voltaje en el interior del bulbo es constante, porque se mantiene su pH constante (pH 7) de manera que la diferencia de potencial solo depende del pH del medio externo.
El alambre que se sumerge al interior (normalmente Ag/AgCl) permite conducir este potencial hasta un amplificador.

Mantenimiento.

El electrodo de vidrio es relativamente inmune a las interferencias del color, turbidez, material coloidal, cloro libre, oxidante y reductor.
La medida se afecta cuando la superficie de la membrana de vidrio está sucia con grasa o material orgánico insoluble en agua, que le impide hacer contacto con la muestra, por lo tanto, se recomienda la limpieza escrupulosa de los electrodos.
Los electrodos tienen que ser enjuagados con agua destilada entre muestras. No se tienen que secar con un trapo, porque se podrían cargar electrostáticamente. Luego se deben colocar suavemente sobre un papel, sin pelusa, para quitar el exceso de agua.

Precauciones.
  • El electrodo debe mantenerse humedecido siempre.
  • Se recomienda que se guarde en una solución de 4M KCl; o en un buffer de solución de pH 4 ó 7.
  • No se debe guardar el electrodo en agua destilada, porque eso causaría que los iones resbalaran por el bulbo de vidrio y el electrodo se volvería inútil.
se calibra mediante soluciones estandarizadas.

Calibrado.
Como los electrodos de vidrio de pH mesuran la concentración de H+ relativa a sus referencias, tienen que ser calibrados periódicamente para asegurar la precisión. Por eso se utilizan buffers de calibraje (disoluciones reguladoras de pH conocido).

Termobalanza

 

DESCRIPCIÓN

La termobalanza se utiliza para determinar la cantidad de agua contenida en muestras de materia orgánica. Este equipo consiste en una balanza electrónica y un módulo calefactor, la balanza se encarga de medir el peso de la muestra orgánica mientras se le aplica calor para evaporar el agua que contiene. El cálculo de la humedad se determina por la pérdida de peso que sufre la muestra después de ser sometida al proceso de calentamiento.
 Cuenta con un menú para programar el tiempo y la temperatura deseada, también dispone de un puerto serial y un programa de cómputo para obtener una gráfica de la cinética de secado de los experimentos realizados.


ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Especificación Valor
Humedad 0-100%
Capacidad máxima de pesaje 200 gr
Legibilidad 0.01 gr
Rango de temperatura 50-140ºC
Ajuste de temperatura 1ºC
Temporizador 10-240 min
 

Refractómetro abbe


 

Los refractómetros son instrumentos de medición, en los que éste fenómeno de la refracción de la luz se pone en práctica. Ellos se basan en el principio por el cual, cuando aumenta la densidad de una sustancia (por ejemplo: cuando se disuelve el azúcar en el agua), el indice de refracción aumenta proporcionalmente.

Los refractómetros fueron inventados por Dr. Ernst Abbe, cientifico Alemán / Austriaco a principios del siglo XX.

Existen dos tipos de refractómetros en función de la detección del índice de refracción; sistemas transparentes y sistemas de reflexión. Los refractometros portatiles y los refractómetro Abbe usan los sistemas transparentes, mientras que los refractómetros digitales usan los sistemas de reflexión.


DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA TRANSPARENTE
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  • En la figura de abajo la detección es hecha utilizando el fenómeno refractivo producido en el limite del prisma. El indice de refracción del prisma es mucho mas grande que el del ejemplo.
  • si la muestra es de baja concentración, el ángulo de refracción es grande (vea "A") debido a la gran diferencia en el índice de refracción entre el prisma y la muestra
  • Si la muestra es concentrada, el ángulo de refracción es pequeño (vea "B") debido a la pequeña diferencia en el índice de refracción entre el prisma y la muestra.
El sistema de refracción para el refractómetro digital (sistema de reflexión) se detallará mas abajo. En la figura debajo, haz de luz A, que incide desde la parte baja izquierda del prisma, no es reflejada por el limite, pero pasa a través de la muestra. El haz de luz B se refleja por la cara derecha, directamente a lo largo del límite del prisma. El haz de luz C, incide en un ángulo demasiado grande para pasar a traves de la muestra, si no que es totalmente reflejado hacia el lado bajo y derecho del prisma. Como resultado, la línea límite es producida dividiendo la luz y la sombra en el otro lado de la línea punteada B en la figura. El ángulo de reflexión de esta línea es proporcional al índice de refracción, la posición de la línea límite entre la luz y los campos oscuros son captadas por un sensor y convertidas en índices refractivos.
UNIDAD DE MEDIDA (BRIX)
La Escala de Medición (%) muestra el porcentaje de concentración de los sólidos solubles contenidos en una muestra (solución de agua). El contenido de los sólidos solubles es el total de todos los sólidos disueltos en el agua, incluso el azúcar, las sales, las proteínas, los ácidos, etc., y la medida leída es el total de la suma de éstos. Básicamente, el porcentaje Brix (%) se calibra a la cantidad de gramos de azúcar contenidos en 100g de solución de azúcar. Así, al medir una solución de azúcar, Brix (%) debe ser perfectamente equivalente a la concentración real. Con soluciones que contienen otros componentes, sobre todo cuando uno quiere saber la concentración exacta, una tabla de conversión es necesaria.