Siguiendo con la serie de publicaciones de equipos e instrumentos de medición, el día de hoy vamos hablar de uno que está presente en la mayoría de laboratorios; la bureta!

Como ya sabes, la titulación es el procedimiento que permite determinar la concentración desconocida de una sustancia a partir de una solución patrón a la cual se le conoce la concentración.

El proceso de titulación es de mucha importancia en campos de la investigación, industria y educación. En la industria, por ejemplo, se implementa dentro del proceso de control de calidad de alimentos, bebidas y medicamentos.

La bureta es el instrumento usado por excelencia para llevar a cabo este procedimiento. En la actualidad existen tres tipos: bureta digital, buretas digitales automáticas y bureta de vidrio.

Todas ellas requieren de un correcto uso, mantenimiento y almacenamiento. Por esto, en el presente artículo te doy una serie de recomendaciones para la selección y uso de estos instrumentos de medición.

También verás las características principales pertenecientes a cada tipo con el fin de comparar y ofrecer las ventajas y desventajas de una frente a otra.

Empecemos!

La bureta digital

 

La mayoría de laboratorios usa buretas digitales por todas las ventajas que ofrecen, de las cuales hablaremos más adelante. Por lo pronto hablemos del instrumento en sí:

Este  equipo está formado por dos partes, una superior y otra inferior. En la superior se encuentra un embolo que es accionado manualmente por perillas circulares ubicadas a los lados. La parte inferior es una botella que se ajusta mediante una rosca.

El embolo succiona el líquido contenido en la botella a través de una manguera conectada al interior de la botella y lo conduce hacia una cánula que trasvasa una alícuota de manera precisa e ininterrumpida.

La cantidad de líquido suministrado se muestra en una pantalla digital de la parte superior del equipo. Existe otro tubo conectado en el interior para lograr una recirculación dentro del equipo. Una imagen del equipo se muestra a continuación.

A continuación te presento las principales ventajas de la bureta digital frente a la bureta de vidrio:

  • Se puede ajustar directamente sobre un recipiente como una botella de vidrio o plástico. Esto permite trabajar con volúmenes de titulante mayores a los de las buretas convencionales.
  • Al ser un sistema con un recipiente cerrado, se disminuye el riesgo para el personal cuando se trabaja con materiales peligrosos.
  • Permite hacer titulaciones repetidas a una velocidad elevada. El sistema se puede reiniciar con tan solo con oprimir un botón. Por tanto el tiempo entre una titulación y otra es mucho menor que en una bureta de vidrio.
  • Con el sistema de recirculación del equipo se minimiza el agotamiento del titulante y se evita pérdidas en el mismo.
  • Pueden ser conectados directamente a la computadora. Esto permite guardar los datos y eliminar posibles fuentes de error por transcripción.
  • Permite obtener medidas más confiables, con un grado de precisión mayor y repetibilidad elevada.

Las desventajas que trae consigo esta tecnología radican principalmente en el costo y mantenimiento del equipo. Al ser un equipo sofisticado su costo aumenta considerablemente respecto de una bureta de vidrio. Además, las operaciones de limpieza y mantenimiento son más rigurosas y complejas.

Como existe una gran variedad de modelos de este tipo de buretas, al final del documento se agrupan las recomendaciones durante los procedimientos de uso, mantenimiento y almacenamiento que comparten la mayoría de estos equipos.

Para conocer cada una de estas operaciones con más detalle te recomiendo leer el manual de instrucción de cada equipo en particular.

La bureta digital automática

 

Una bureta electrónica o digital automática es una bureta avanzada. Está diseñada con características y funcionalidades sofisticadas, que permiten que la operación de titulación se lleve a cabo de forma automática.

El sistema de este equipo es similar al de una bureta digital. Con la principal diferencia de que el sistema del pistón es activado por un motor eléctrico. El sistema lo complementa una interfaz digital (pantalla digital) que permite controlar el equipo de forma automática.

Comparte las mismas ventajas ya mostradas de la bureta digital. Sin embargo, este equipo es mucho más sofisticado que la bureta digital. Por lo tanto ofrece mayores ventajas frente a los otros equipos.

Por ejemplo, su grado de automatización elimina en gran medida el error humano asociado a la medida, ya que gran parte del proceso se realiza de forma automática. Algunos equipos incluso ofrecen la posibilidad de trabajar con velocidades diferentes de titulación. Esto permite acelerar o desacelerar el proceso para desarrollar un mejor método.

Sin embargo, el mejoramiento de esta tecnología ocasiona que los procedimientos de uso,  limpieza y mantenimiento sean más complejos. Esto involucra un mayor tiempo y mano de obra para llevar a cabo tales procedimientos. Por lo que se puede aumentar los costos asociados tanto al equipo como al de su operación y mantenimiento.

Como las buretas digitales y automáticas son similares en muchos aspectos, a continuación se dictan algunas de las recomendaciones más importantes relacionadas con el uso y cuidado de estos instrumentos.

Mantenimiento de buretas digitales o automáticas

 

Limpieza

Es el paso fundamental del proceso de mantenimiento. Si no se realiza esta práctica los equipos pueden acumular polvo u otros contaminantes que provoquen medidas inexactas. Asegúrate de limpiar estos instrumentos con algún agente o equipo de limpieza que no deje residuos. Por ejemplo, evitar usar toallas de papel que dejen virutas tras la limpieza.

Puedes limpiar la bureta digital y automática con agua destilada, enjuagando dos veces su interior mediante el sistema de recirculación. Esta operación se recomienda después de almacenar por un tiempo prolongado el equipo.

Esto debido a que los equipos son resistentes a la corrosión y formación de residuo. Sin embargo, no está mal llevar esta operación después de cada uso. De ser necesario también puedes limpiar el exterior de los instrumentos con alcohol e hisopo.

 

Desmontaje y montaje

 

El desmontaje es necesario cuando se requiere hacer una limpieza exhaustiva. Por lo tanto es muy importante conocer el proceso de montaje y desmontaje. Para este caso se recomienda conocer en detalle los manuales de uso dados por el fabricante.

 

Calibración

 

Cuando los instrumentos se mantienen guardados por mucho tiempo pueden desarrollar errores. Esto requiere que los equipos sean calibrados con frecuencia. Existen diversos métodos para calibrar estos equipos, por lo tanto se debe  hacer un control sobre esto.

Algunas marcas ofrecen equipos que no requieren de calibraciones periódicas. Sin embargo, es una buena práctica verificar que el equipo esté funcionando correctamente.

Cada marca ofrece los manuales y material instructivo para realizar esta operación. Te recomiendo conocer en detalle este proceso, ya que es crucial para obtener medidas con el grado de precisión y exactitud adecuada.

 

Almacenamiento de buretas digitales o automáticas

 

Es recomendable almacenar estos instrumentos en lugares frescos, limpios y secos. La temperatura adecuada de almacenamiento varía entre -20°C y 50°C. Por su parte la humedad relativa puede estar entre 5% y 95%. Los instrumentos deben de ubicarse en posición vertical.

 

Errores más comunes en buretas digitales y automáticas

 

A continuación te presento los errores más comunes  durante el uso de estos equipos, los que en ocasiones se pasan por alto y afectan la medida o la integridad del equipo.

Problemas relacionados con las buretas digitales

Problema

Posible causa

Solución

 Pistón difícil de mover.

Formación de cristales o de suciedad.

 

Parar la titulación. Aflojar el pistón sin desmontarlo y realizar las instrucciones de limpieza.

 

 

Burbujas dentro del instrumento

 

Un reactivo que posee una alta presión de vapor se ha extraído demasiado rápido.

No se preparó el instrumento.

El tubo interior de llenado está suelto o dañado.

La operación se realiza muy rápido.

El pistón tiene fugas. 

La válvula de descarga tiene fugas.

 

Drenar lentamente el reactivo del interior del pistón mediante el sistema de recirculación.

 

Realizar la purga del instrumento como se indica en el manual.

 

Empujar el tubo de llenado firmemente. De ser necesario se puede recortar 1 cm del tubo y colocarlo nuevamente. Si no es posible arreglarlo, reemplácelo.

 

Asegúrese de accionar el pistón de manera lenta y controlada.

 

Limpie y revise cuidadosamente el pistón. Si no se soluciona el problema, optar por reemplazar el pistón.

 

Enjuagar con agua destilada.

 

No es posible dispensar el titulante.

 

 

 

 

 

La boquilla de dispensación está obstruida.

La válvula de descarga está obstruida.

La perilla de recirculación gira en la dirección incorrecta o se ha salido

 

Desmontar la boquilla dispensadora de ser posible y lavar bien con agua destilada.

 

Limpia la unidad sumergiendo la válvula de descarga en agua destilada.

 

Ajustar la perilla en el modo de suministro y colocar firmemente

 

 

El pistón no se llena por completo

 

La entrada del tubo de succión no se llena correctamente

 

Asegurarse que el nivel del titulante en la botella sea el suficiente para que la entrada del tubo quede sumergida completamente.

 

 

Problemas asociados con buretas digitales automáticas

Problema

Posible error

Solución

 

Pistón difícil de mover.

 

 

Formación de cristales o depósitos de suciedad.

 

Llevar a cabo un ciclo de limpieza.

 

 

No es posible el llenado.

 

 Válvula de llenado atascada.

 Limpiar la válvula de llenado.

 

Burbujas de aire en el instrumento.

 

 

 

La purga no se completó.

Tubo de llenado suelto o dañado.

El tubo de llenado no se sumerge en el líquido.

 

Realizar la purga nuevamente

 

Sujetas el tubo de llenado. Si se requiere, se puede cortar en 1 cm la parte superior. De no ser posible, reemplazarlo.

 

Llenar la botella o ajustar la longitud del tubo.

El volumen entregado es menor que el indicado.

El proceso de arranque no se ha llevado correctamente.

Realizar una purga lentamente.

El instrumento muestra ninguna función en pantalla

 Error interno

Realizar un reinicio del sistema. Si el problema persiste, llamar a su proveedor.

 

La bureta de vidrio

 

La bureta de vidrio o convencional es un cilindro de vidrio alargado, graduado generalmente cada 0.1 mL al cual se le ha añadido una llave de cierre. Esta permite el paso del fluido para medir volúmenes de líquido con una precisión de hasta dos cifras decimales.

Entre sus principales ventajas se destacan:

  • Costo relativamente bajo
  • Proceso de mantenimiento simple
  • Costo de operación bajo

Sus principales desventajas son:

  • Instrumento que posee muchas fuentes de error
  • Ofrece una inseguridad considerable al analista, principalmente cuando se tienen titulantes o analitos peligrosos
  • La velocidad de la titulación puede ser lenta y se dificulta acelerar la obtención del punto de equivalencia

 

¿Cómo se deben almacenar las buretas de vidrio?

 

En primer lugar, debes tener en cuenta que es muy importante almacenar tu bureta correctamente. Un gabinete como el de la imagen es una opción fácil y económica para hacerlo.

Para evitar accidentes asegúrate de colocar correctamente la bureta sobre un gabinete como estos. Para este tipo de gabinete, la bureta se coloca de forma invertida, con el asa de la llave de paso en uno de los agujeros sobre el cual reposa la bureta. Tal como se señala en la siguiente imagen.

Hasta la próxima!

En las siguientes imágenes se muestran ejemplos incorrectos de cómo colocar las buretas sobre el gabinete.

Como ensamblar una bureta de vidrio

 

La bureta está conformada por una llave de paso que retiene o vacía el fluido contenido en ella. Esta llave está formada por una pieza de teflón o de vidrio. En un extremo de esta pieza se incrusta un asa para abrir o cerrar la llave.

En el otro extremo hay una tuerca para apretar el sistema, una junta tórica de goma para evitar que el fluido se derrame y seguido hay un espaciador de la pieza de teflón o vidrio. Asegúrate de ensamblar estas partes adecuadamente cuando la estés usando y cuando no.

Se debe lubricar adecuadamente la pieza de teflón o vidrio antes de introducirla en la bureta. Después de esto, colocar la pieza de teflón o vidrio, luego la junta tórica de goma y finalmente la tuerca. Debes apretar la tuerca lo suficiente para evitar que el líquido no se derrame y evitar que la pieza de teflón se aprete demasiado.

¿Cómo se debe realizar la lectura en una bureta de vidrio?

 

Actos protocolarios

Debes  lavar y purgar la bureta antes de usarla. El lavado se puede realizar con jabón y una solución desinfectante como hipoclorito de sodio u otra en función del trabajo a realizar. Usa agua destilada para remover la solución desinfectante.

La purga se realiza con la solución de titulante a usar. Coloca la bureta en el soporte universal y llena la bureta con el titulante. Abre la llave de paso y vierte el titulante sobre un vaso de precipitados. De esta manera haz purgado tu bureta.

Cómo deshacerse de las burbujas

Durante este proceso es frecuente la formación de burbujas, especialmente en la zona después de la llave de paso. Debes eliminarlas antes de realizar la medición. Existen varios métodos para hacerlo.

El más rápido consiste en darle unos pequeños golpes con tu dedo a la punta de la bureta. Sin embargo, esta práctica puede deteriorar el instrumento a largo plazo, por eso no es recomendada hacerla rutinariamente. Úsala solo cuando estés corto de tiempo.

Un método más recomendado consiste en abrir la llave de paso completamente. De esta manera viertes el titulante sobre un vaso de precipitados y con frecuencia se eliminan las burbujas. Cuando este método no funciona te recomiendo que realices una succión caótica.

Esta consiste en abrir la llave de paso y al mismo tiempo succionar aire por la boquilla de la bureta. Ayúdate de una pera, perita o perilla de succión para esta actividad. El último método es más efectivo cuando deseas eliminar las indeseadas burbujas.

Colocación de la persona y la bureta

La bureta debe estar colocada sobre un soporte que permita sostenerla de manera vertical. La persona debe ubicar su línea de visión perpendicularmente al menisco que se forma en la bureta.

La plantilla de papel

Los diferentes reflejos que existen en el laboratorio pueden ocasionar una distorsión del menisco. En este caso resulta muy útil usar una plantilla de papel como la que te muestro en la siguiente imagen.

Colocación de la plantilla de papel

Una correcta colocación de esta plantilla permite obtener medidas con el grado de precisión especificado para este instrumento. Esta plantilla debe colocarse detrás de la bureta, intentando dejar un espacio en blanco entre el menisco y el límite superior de la franja negra, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Colocar el límite superior de la franja negra muy por debajo del menisco puede ocasionar que la parte inferior del mismo no sea clara. En la siguiente figura te indico esta situación. Se puede ver que en la imagen de la izquierda el menisco no está bien definido, mientras que en la imagen de la derecha el menisco se logra leer con claridad.

¿Cómo se reporta una lectura en una bureta de vidrio?

 

Como la bureta está graduada cada 0.10 mL, cuando el menisco se ubica entre dos líneas consecutivas de la escala se debe interpolar la medida para reportar la medida con dos cifras decimales. La primera de estas cifras (decima) es exacta y la segunda (centésima) es aproximada.

Recuerda que esta interpolación consiste en dividir imaginariamente el espacio comprendido entre cada 0.1 mL en 10 partes iguales. Al hacer esta división identifica la posición que toma el menisco y determina en que división está el menisco.

Así se logrará especificar la medida con dos cifras decimales. Cabe señalar que la medida es relativa y posee su grado de incertidumbre. Por este motivo la medida reportada por una persona puede ser diferente de otra, siempre y cuando la diferencia se encuentre en la segunda cifra decimal.

Además de esto asegúrate de colocar las cifras significativas correctas en cada medida. Como la tolerancia de este instrumento posee dos cifras decimales siempre se debe reportar la medida de esta manera. A continuación te muestro algunos ejemplos sobre como presentar la medida.

  • 2 mL: en este caso la medida está mal reportada porque no se incluye la segunda cifra después del decimal. Si se reporta la medida de esta manera se asume que la incertidumbre está asociada a la última cifra después del decimal, es decir, el número 2. La forma correcta de hacerlo seria 1.20 mL.

 

  • 10 mL: la medida está mal reportada porque no se incluyen la precisión correcta. Se deben de incluir las dos cifras después del punto decimal, aún si estas cifras son cero. La forma correcta sería 10.00 mL.

 

Limpieza de una bureta de vidrio

 

Una buena limpieza del instrumento puede alargar su periodo de vida útil, por esto es recomendable hacer limpiezas rutinarias. Después de usarla te recomiendo hacer una limpieza con una solución detergente para quitar las grasas y posteriormente con una solución desinfectante para eliminar los microorganismos y virus presentes en ella.

En ocasiones es común que la punta de la bureta de vidrio tenga incrustaciones que dificulten la medida. Si la bureta  posee estas incrustaciones  puedes usar un alambre fino para retirarlas. Es recomendable hacer esta operación sin la llave de paso, esto evita que el material se adhiera a esta pieza.

 

Conclusión

 

Debes conocer muy bien tus procesos dentro del laboratorio para poder seleccionar el tipo de bureta adecuado. Siempre compara la relación costo/beneficio, puede que para un laboratorio que procesa 10 muestras a la semana no sea necesario comprar una bureta automática.

Las buretas de vidrio son baratas y su mantenimiento es muy sencillo, así que no está demás tenerlas de reemplazo en caso de que la bureta digital o automática falle.

Si este post te ha sido de utilidad o crees que le puede ayudar a un amigo, entonces me gustaría que lo compartas en tus redes sociales.

Hasta la próxima!

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