Materiales del laboratorio: cápsula de porcelana y vidrio de reloj.
La porcelana es un material cerámico resistente a las altas temperaturas, por lo que cualquier recipiente constituido de dicho material, podrá ser calentado a altas temperaturas (900-1000° C) sin fracturarse, siempre y cuando se observen detalles procedimentales.
1. ¿Cómo se evapora el agua de una solución acuosa?
El agua mineral, el agua mineralizada, el agua de mar, la salmuera (de las aceitunas), son mezclas de agua y una pequeña cantidad de sales minerales. Si calentamos una muestra de cualquiera de ellas a sequedad (hasta evaporar toda el agua), observaremos un residuo sólido de las sales contenidas. El dispositivo adecuado se muestra en la Figura 1.
Figura 1. La solución a evaporar se coloca en una cápsula de porcelana y se monta sobre una tela metálica como en el caso anterior. El agua se evapora (escapa a la atmósfera en forma gaseosa), mientras que las sales minerales disueltas en ella no, permanecen formando un Residuo.
La cápsula de porcelana es un recipiente semiesférico y con pico volcador. Al ser de porcelana resiste altas temperaturas. Se emplea para calentar y secar sustancias húmedas, evaporar líquidos de mezclas, etc.
2. ¿Cómo se obtienen cristales en el laboratorio?
Las sustancias que pueden formar cristales (sustancias cristalinas), se caracterizan por presentarse en bloques sólidos con formas geométricas definidas. La cristalización es la operación por la cual se obtienen cristales de una sustancia. Existen diversas formas de cristalizar una sustancia. Una de ellas requiere evaporar lentamente el solvente en que se halla disuelta. La sal marina que se comercializa con fines gastronómicos, por ejemplo, se obtiene colocando agua de mar en grandes piletones al sol. El calor evapora el agua, no así la sal. Ésta se recupera del fondo de los piletones (Figura 2).
Figura 2. Cristalización sencilla en el laboratorio. Si colocamos una pequeña cantidad de salmuera en un vidrio de reloj , y lo exponemos al aire por un tiempo, lentamente el agua escapará a la atmósfera, dejando pequeños cristales (cúbicos) de la sal que se hallaba disuelta.
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Figura 3. Vidrio de reloj. | El vidrio de reloj[1] es un pequeño plato redondo (entre 80 y 150 mm de diámetro), de vidrio común, ligeramente cóncavo. Se emplea para evaporar pequeños volúmenes de líquidos a temperatura ambiente, para cubrir la boca de vasos o cristalizadores, secar algunas sustancias, pesar pequeñas cantidades de sólidos, practicar ensayos, etc. |
El recipiente más empleado para realizar una cristalización es, precisamente, el cristalizador (Figura 4). Mientras el solvente se evapora lentamente en un cristalizador para que se formen los cristales, puede entrar polvo afectando la calidad cristalina. Por eso suele taparse la boca con un vidrio de reloj (Figura 5).
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Figura 4. Cristalizador. Es un vaso de vidrio Pírex con una boca de diámetro mucho mayor que la altura. Presenta un pico volcador y se emplea para evaporar líquidos favorecido por el gran tamaño de la boca. |
Figura 5. El vidrio de reloj tapa la boca del cristalizador pero deja suficiente espacio para que salga el vapor. |
[1] Se llama vidrio de reloj porque es circular y bombé, como los vidrios que cubren la cara de relojes despertadores antiguos.