MATERIAL VOLUMÈTRIC DE LABORATORI CLÍNIC: CLASSIFICACIÓ, CALIBRATGE - CIÈNCIA - 2025

El material volumètric d'un laboratori clínic comprèn un conjunt d'estris de vidre (en la seva gran majoria) que tenen la funció de mesurar volums, per això posseeixen una escala de mesurament impresa. Cada instrument de mesura té una utilitat específica dins de laboratori.

Alguns fan mesuraments grotesques sense molta exactitud, mentre que altres són especials per mesurar volums més exactes. L'elecció de l'material volumètric per a l'execució d'un procediment o la preparació de solucions dependrà del que el professional requereixi fer.

Pilota aforat, matràs Erlenmeyer, Cilindre graduat, Got precipitat, Pipetes serològiques i Goter. Colash de fotos preses per l'autora MSc. Marielsa Gil.

Hi ha procediments de laboratori que no requereixen que els volums siguin exactes, però en canvi en altres l'exactitud és indispensable. Per això, n'hi ha de diverses formes, precisions i capacitats.

L'escala de mesurament dels diferents instruments volumètrics ve expressada en ml o cm ³, però poden variar en la seva apreciació. L'apreciació d'un instrument es refereix a la distància que hi ha entre dues mesures, el que permet definir la mínima quantitat mesurable a l'usar aquesta escala.

És a dir, alguns permeten mesurar volums tenint en compte els microlitres (ml), com ara 1,3 ml. Això vol dir que l'instrument és capaç de mesurar 1 ml amb 3 ml, per tant la seva apreciació és bona i la quantitat mínima mesurable és de 0,1 ml o el que és igual 1μl.

En canvi hi ha altres en què la seva escala de mesurament només poden mesurar volums específics, és a dir, la mesura salta d'1 ml a un altre sense divisions intermèdies. Per exemple 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml etc. En aquest cas l'apreciació no és tan bona i la quantitat mínima mesurable és 1 ml.

Un altre paràmetre important és la capacitat o l'abast d'un instrument volumètric. Aquest es refereix a el volum màxim que pot arribar a fer. Ex. Pipetes de 0,1 ml, 0,2 ml, 1 ml, 5 ml, 10 ml, o matrassos aforats de 100 ml, 250 ml, 500 ml, 1000 ml.

Classificació de l'material volumètric

Els materials de mesurament es classifiquen en dos grups: els que ofereixen un volum de mesurament aproximada i els que ofereixen un volum de mesurament amb més precisió.

- Material amb volum de mesurament aproximada: proveta o cilindre graduat, fioles o matrassos Erlenmeyer i gots precipitats, gots cònics graduats, pipetes Pasteur i goters.

- Material volumètric de més precisió: pipetes serològiques terminals o d'un aforament, pipetes serològiques subterminales o de doble aforament, pipetes volumètriques d'un aforament, pipetes volumètriques de doble aforament, buretes, matrassos aforats, micropipetes automàtiques.

Els materials de major precisió al seu torn es classifiquen en classe A i classe B. Els A són de millor qualitat i tenen major cost, i els B d'una qualitat inferior però són més econòmics.

calibratge

És el procés mitjançant el qual s'analitza la diferència existent entre el valor que diu mesurar l'instrument volumètric amb el que realment mesura. Aquesta diferència és el valor d'incertesa de l'instrument i s'ha de considerar en els seus mesuraments.

En aquest procés cal tenir en compte que les mesures de volum varien amb els canvis en la temperatura, ja que la calor dilata el líquid i el fred ho contreu. Per això s'empra una taula de correcció de mesura segons la temperatura de mesurament.

El procediment consisteix a pesar l'instrument buit, després tot l'instrument ple amb aigua fins a la seva màxima capacitat per a la qual va ser dissenyada. Després cal mesurar la massa d'aigua restant el pes de l'instrument ple menys el buit.

El valor obtingut es multiplica pel factor de correcció segons la temperatura (s'utilitza la taula de correcció).

Després es resta el valor mesurat sense corregir amb el corregit. Aquesta diferència representa el valor incertesa. Posteriorment, es repeteix aquest procediment diverses vegades per obtenir diverses mesures d'incertesa. De el total d'incertesa es treu la desviació estàndard. Això representa la incertesa absoluta.

Per poder realitzar aquest procediment cal confirmar que l'instrumental estigui net i físicament es vegi intacte.

Taula de correcció de mesures volumètriques segons la temperatura. Font: Dosal M, Passos A, Sandoval R i Villanueva M. Química analítica experimental. Calibratge de l'material volumètric. 2007. Disponible a: depa.fquim.unam.mx

verificació

El pas de verificació complementa a el de calibratge, ja que una vegada obtingut el valor d'incertesa absoluta, es busca també la incertesa relativa i es verifica si el percentatge (%) d'error de mesurament es troba dins dels rangs permissibles establert per les normes ISO per a cada instrument o si es surt d'ells.

Si se surt de la valor permès, el material ha de deixar d'utilitzar-se.

Principals materials volumètrics

-Material de mesura de volum aproximat o baixa precisió

Provetes o cilindres graduats

Com el seu nom indica el seu cos és un cilindre prim, té una base que li dóna estabilitat i un pic a la part superior per ajudar a l'traspàs dels líquids. En el cos es troba l'escala impresa en ml.

El cilindre graduat s'utilitza per mesurar volums quan la precisió no és molt important, també serveixen per traspassar líquids. N'hi ha de plàstic i de vidre. Al mercat s'aconsegueixen diverses capacitats, per exemple: 25 ml, 50 ml, 100 ml, 200 ml, 500 ml i 1000 ml.

Els cilindres de 1000 ml són comunament utilitzats per mesurar les orines de 24 hores.

Cilindres graduats. Font: Fotos preses per l'autora MSc. Marielsa Gil

vas precipitat

El got precipitat té forma de cilindre però més ample que la proveta, posseeix un bec a la boca que facilita el traspàs dels líquids.

Els seus usos són molt diversos. Amb ells es pot pesar substàncies, barrejar i escalfar solucions. Les capacitats disponibles van des de 50 ml fins a 5000 ml.

Pel que fa a qualitat, són de tipus C. Per això les seves mesures no són gens precises, i per tant no són recomanables per preparar solucions.

N'hi ha de diversos tipus o dissenys: got Griffin, got Berzelius i got pla.

got Griffin

Són gots de boca ampla, base plana, cos recte, i no molt alts. Posseeixen un pic a la vora. Són els que es fan servir amb més freqüència. Presenten una petita escala impresa.

got Berzelius

Aquest got posseeix boca ampla, base plana, i cos recte, però la seva alçada és superior a la de l'got Griffin.

got pla

Got de boca ampla, posseeix un pic per ajudar a l'traspàs de substàncies i és de baixa altura. No posseeix escala de mesurament impresa. És comunament utilitzat per a la cristal·lització de substàncies i per incubar solucions en banys de Maria.

Gots precipitats. Font: Fotografia presa per l'autora MSc. Marielsa Gil.

matràs Erlenmeyer

El matràs Erlenmeyer va ser dissenyat per Richard August Emil Erlenmeyer, d'allí el seu nom.

Té una base ampla i en la seva part superior un coll estret. Per aquesta forma és ideal per barrejar solucions, especialment per a líquids que tendeixen a evaporar-se, ja que pot tapar-se fàcilment amb paper parafilms o amb un tap elaborat amb gasa o cotó.

Entre la base i el coll té una escala graduada impresa, però la seva mesura no és precisa.

També es pot fer servir per escalfar solucions. S'usa freqüentment per preparar i esterilitzar mitjans de cultiu o per conservar solucions no fotosensibles, tant a temperatura ambient com en nevera.

És útil en els procediments de titulacions o valoracions de substància i com a recipient receptor en equips de destil·lació o filtració.

N'hi ha de diverses capacitats ex: 50 ml, 125 ml, 225 ml, 500 ml, 1000 ml, i fins i tot de 6000 ml.

Matrassos Erlenmeyer. Font: Fotos preses per l'autora MSc. Marielsa Gil.

gots cònics

Com el seu nom indica, tenen forma de con invertit. Posseeixen una escala de mesurament i una base de suport. No són instruments molt precisos, per tant no s'han d'utilitzar per preparar solucions que necessiten exactitud.

-Material volumètric de major precisió

Pipetes

N'hi ha de dos tipus: les serològiques i les volumètriques.

Pipetes serològiques

Les pipetes serològiques són cilindres prims que serveixen per mesurar volums d'una manera precisa. Existeixen de dos tipus, terminals i subterminales.

Les terminals tenen un sol aforament, el qual està a la part superior on comença l'escala de mesurament. El líquid mesurat s'allibera fins que surti l'última gota.

Les subterminales tenen un mesurament més precís perquè posseeixen doble aforament, un a l'inici o part superior de la pipeta i un altre abans de la fi de la pipeta. Per tant, l'operador ha de cuidar l'enrasament en els dos aforaments.

N'hi ha de 0,1 ml, 0,2 ml, 1 ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml i 25 ml. La qualitat d'una pipeta està valorada en funció de la precisió de les seves mesures. En aquest sentit, el mercat ofereix pipetes tipus A (millor qualitat) i tipus B (menor qualitat).

A la part superior de la pipeta s'expressa la quantitat màxima que pot mesurar. Per exemple, 10 ml. Més avall es descriu el volum que hi ha entre dues línies de mesurament. Per exemple, 1/10 ml. Això vol dir que el volum que mesura d'una línia a una altra és de 0,1 ml. Això s'anomena apreciació de l'instrument.

Pipetes serològiques i goter. Font: Fotos preses per l'autora MSc. Marielsa Gil.

Pipetes volumètriques

Aquestes pipetes són un cilindre com les anteriors, però a la part superior posseeixen un bulb de seguretat, especialment per prevenir accidents en cas de líquids perillosos. Al centre tenen una dilatació més pronunciada. Després de la dilatació continua el cilindre prim.

A l'igual que les pipetes serològiques n'hi ha terminals i subterminales, de classe A i de classe B. Les pipetes volumètriques són més exactes que les serològiques.

matrassos volumètrics

El matràs aforat o pilota aforat consta de dues parts, la inferior té forma de pilota i la superior posseeix un coll estret, cilíndric, moderadament llarg. A la part de coll posseeix una marca anomenada aforament.

No posseeix escala de mesurament, només posseeix la capacitat màxima que s'aconsegueix quan el líquid arriba fins l'aforament (enrasament).

Per enrasar aquest instrument s'ha de tenir en compte que el nivell de el líquid s'observarà generalment de forma convexa, de manera que la part inferior de la corba ha de quedar sobre la línia d'aforament.

Amb alguns líquids que tenen una força d'adhesió major a la força de cohesió, la interfície de el líquid - aire pren la forma còncava. En aquest cas la part superior de menisc ha de quedar tocant la línia de l'aforament.

Per a això és necessari que la vista de l'observador estigui perpendicular a la línia de l'aforament. No s'enrasarà de forma adequada si l'observador mira des de dalt o des de baix. Aquestes recomanacions de enrasament són vàlides també per a la resta dels estris de mesures volumètriques que posseeixin aforament.

El matràs aforat és un instrument de gran precisió, utilitzat quan es requereix preparar solucions amb una concentració exacta. És ideal per preparar solucions mares, solucions patrons, dilucions, etc.

Les capacitats existents són 25 ml, 50 ml, 200 ml, 250 ml, 500 ml, 1000 ml i 2000 ml. En general el matràs expressa la seva capacitat i la temperatura en la qual s'han de mesurar els líquids.

Pilotes o matrassos aforats. Font: Fotos preses per l'autora MSc. Marielsa Gil.

buretes

Són tubs de vidre graduats similars a les pipetes, però que posseeixen una espècie de clau o vàlvula (aixeta i canilla) a la part inferior que obre i tanca, aconseguint controlar la sortida de el líquid. Són ideals per al procés de titulació de solucions. N'hi ha de 10 ml, 20 ml, 25 ml i 50 ml.

goter calibrat

Aquest petit instrument és un cilindre graduat més fi cap a l'extrem inferior. Sol aportar 20 gotes per cada ml de líquid, és a dir, una gota és igual a 0,05 ml. Per mesurar les gotes necessàries ha de cuidar que el cilindre no contingui bombolles d'aire. S'aspira amb un xuclador.

Neteja de l'material volumètric

És molt important que el material de laboratori sigui rentat de forma adequada. És recomanable que la seva neteja sigui el més ràpida possible després del seu ús per evitar que es deteriori el material.

Després d'el rentat una forma de verificar si aquest va quedar ben net és observar si a el material mullat li queden gotes d'aigua enganxades a la superfície. Si això passa, el vidre té greix i no està ben net. En condicions òptimes la superfície ha de quedar amb una pel·lícula d'aigua llisa.

Rentat clàssic amb aigua i sabó

Abans de res s'ha de rentar amb aigua d'aixeta i sabó. En ocasions és possible usar raspalls o esponges per ajudar a la neteja. Posteriorment, esbandir molt bé i després passar diverses vegades per aigua destil·lada o desionitzada.

Rentat amb sabons especials

Al mercat estan disponibles sabons especials per a la neteja de la cristalleria dels laboratoris. Aquests sabons vénen en dues presentacions, en pols i com a solució sabonosa.

Aquest tipus de sabó és molt recomanable, ja que garanteix una neteja més eficaç, no deixa cap tipus de residus i no requereix refregar, és a dir, només cal submergir el material en una safata amb aigua i sabó i després esbandir molt bé amb aigua de aixeta i després desionitzada.

Rentat amb àcids

De vegades es pot submergir el material en àcid nítric a l'10% per un temps prudencial i posteriorment, submergir en aigua desionitzada diverses vegades.

Rentat amb mescla cròmica

Aquest tipus de rentat no es realitza de rutina. Normalment està indiqueu quan el material de vidre està molt tacat o engreixat. Aquesta barreja és altament corrosiva, per la qual cosa ha de manipular amb cura, i el seu ús freqüent danya la cristalleria.

La barreja cròmica es prepara pesant 100 g de bicromat potàssic (K ₂ Cr ₂ O ₂) i es dissol en 1000 ml d'aigua, després a aquesta barreja se li afegeix a poc a poc 100 ml d'àcid sulfúric concentrat (H ₂ SO ₄). En aquest ordre.

El material de vidre es submergeix en aquesta solució i es deixa d'un dia per l'altre. A l'endemà es recull la mescla cròmica i es guarda per a ser utilitzada en una altra ocasió. Aquesta barreja és reutilitzable, tantes vegades com sigui possible, i només es descartarà quan prengui un color verdós.

El material requerirà diversos rentades amb abundant aigua, ja que la barreja deixa residus adherits a l'vidre.

Assecatge de l'material volumètric

El material es pot deixar assecar a l'aire lliure sobre una superfície absorbent, preferiblement cap per avall, en el cas d'instruments que així ho permetin. Una altra opció és assecar en estufa, però això té l'inconvenient que només els materials de mesurament de volums aproximats es poden assecar d'aquesta manera.

Els materials de mesurament de gran precisió no s'han d'assecar mai en estufa, ja que la calor fa que perdin la seva calibració.

En aquest cas, si cal assecar-los de forma més ràpida, es col·loca una mica d'etanol o acetona a l'interior de l'instrument i es fa passar per tota la superfície interna, i després es neteja. Com que aquestes substàncies són volàtils el romanent s'evaporarà ràpidament, deixant l'instrument completament sec.

referències

1. Material d'ús freqüent en el laboratori. Universitat de València. Departament de Química analítica. Guies Multimèdia de l'GAMM. Disponible a: uv.es/gamm
2. Dosal M, Passos A, Sandoval R i Villanueva M. Química analítica experimental. Calibratge de l'material volumètric. 2007. Disponible a: depa.fquim.unam.mx
3. Matràs d'Erlenmeyer. » Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 30 maig 2019, 19:50 UTC. 4 jun 2019, 19:58 es.wikipedia.org
4. «Matràs aforat.» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 14 abr 2019, 19:44 UTC. 4 jun 2019, 20:54 es.wikipedia.org
5. Cashabam V. Instructiu de verificació de Material Volumètric. Disponible a: academia.edu