Probeta, un instrumento muy utilizado para medir volumen en la química

La probeta de laboratorio es un instrumento de medición muy utilizado en diferentes áreas de la ciencia, sobre todo para aquellas que hacen uso de la química. Básicamente es usado como instrumento para medir volumen en los laboratorios.

Generalmente, los científicos usan una gran cantidad de herramientas para realizar los diferentes experimentos y análisis en los laboratorios, en la escuela y en algunos momentos de nuestra vida cotidiana.

Los instrumentos de medición pueden variar en complejidad y función. A continuación hablaremos de un importante y básico instrumento que es utilizado para la medición de líquidos y de gases, la probeta.

Cabe destacar que, pueden contener, además de líquidos, algunos tipos de gases dentro de ella. También es conocido como cilindro graduado. Y tienen el tamaño adecuado para contener sustancias en pequeñas cantidades.

Sin embargo, las mediciones que realiza este instrumento no son resultados exactos, por lo que muchas veces cuando se necesita de una mayor precisión se debe de acudir a otros instrumentos como la pipeta o la bureta.

¿Qué es una probeta?

La probeta, es un instrumento volumétrico (para medir volumen), que se encuentra constituido por un cilindro con sus debidas graduaciones, se fabrica de vidrio borosilicatado o de polipropileno. Es capaz de contener líquidos y es muy útil para las mediciones de volúmenes de una manera aproximada.

Generalmente, está conformado por un tubo transparente con un pequeño diámetro, algunos la llaman probeta milimetrada.

Además, para una mejor utilización y funcionamiento, es importante conocer las características que tiene la probeta como instrumento de medición, las cuales son las siguientes:

• Tiene identificadas las graduaciones comenzando por 0 ml hasta donde llegue el máximo de la probeta, especificando los diferentes volúmenes que ésta posee.
• Se pueden realizar mediciones de volúmenes hasta 50 ml, generalmente. Sin embargo, hay en existencia algunas probetas que tienen diferentes tamaños y pueden llegar hasta los 2000 ml.
• Hecho de vidrio comúnmente o de plástico. Cuando son de plástico tienen una menor precisión, pero tiene algunas ventajas como la resistencia del material y por el ácido fluorhídrico, el cual es un ácido que no debe tener ningún contacto con vidrio.
• Generalmente, tienen la escala de graduaciones grabada en la zona exterior de la probeta, lo que nos ayuda a medir determinados volúmenes.
• Fácilmente lavables y se pueden reutilizar cuando son de vidrio, cuando se utilizan los tubos de plástico, se deben rechazar.
• Tiene un cuello que debido a su longitud y angostura permite la ralentización en la propagación de los gases que se encuentran en el medio ambiente.

Cuando la probeta está hecho de plástico puede tener diferentes variaciones del mismo, tales como polipropileno o polimetilpenteno, para usos con productos químicos de composiciones variadas.

Otros instrumentos de medición parecidos a la probeta que tienen la misma función para los científicos son la pipeta y los tubos de ensayo, pero en su mayoría usados para almacenamiento.

Asimismo, cabe destacar que la mejor respuesta al para qué se utiliza la probeta, es que  su uso más frecuente se da en análisis químicos. No obstante, sus resultados no suelen tener una exactitud completa, por lo que se debe recurrir a otros instrumentos de medición, tales como la pipeta.

¿Quién inventó la probeta?

La probeta fue inventada por los científicos Jons Jacob Berzelius y Michael Faraday. El primero comienza a describir este instrumento como un tubo de ebullición en 1814.

Michael postula que tubos de menor tamaño hechos de cristal, sería un excelente recipiente para las reacciones en el año de 1827. A partir de este momento se comienza a utilizar la probeta con los fines que conocemos hoy en día.

Cabe destacar que existen investigadores que aseguran que la probeta fue inventada mucho tiempo antes por Brandon Koehn en la época antes de Cristo. En estos tiempos se buscaba un instrumento para contener líquidos.

No obstante, también hay fuentes que confirman que su descubrimiento se inició por Arquímedes de Siracusa,  griego,famoso por sus estudios en física, ingeniería, astronomía y matemáticas.

¿Cuándo se inventó la probeta?

Es muy relativo la fecha en la que fue inventada la probeta. Se dice que este instrumento de medición tuvo su origen a principios del siglo XIX por los científicos nombrados anteriormente.

Sin embargo, si tomamos en cuenta la época en donde posiblemente hubo un indicio de este tipo de instrumento de medición volumétrica, remonta en los 142 años a.C.

Es por esto que, es tema de discusión el momento exacto de cuándo fue inventada la probeta y quién es su inventor. Solo existen hipótesis y no se pueden determinar los datos exactos de ésta.

Sin embargo, ante el surgimiento de los laboratorios, hecho ocurrido en el año 1800, fue que los dispositivos empleados en la ciencia empezaron a aparecer, y el posterior hallazgo de la placa de Petri que tuvo lugar un siglo después.

Historia de la probeta

Desde la época de alquimia medieval, los científicos han usado este instrumento con el fin de contener dentro sustancias y algunos productos químicos.

El científico más relevante que utilizó dichos  instrumentos para contener y almacenar las sustancias fue Brandon Koehn. Sin embargo, no se tienen datos exactos de este periodo de tiempo.

En estos tiempos había muy pocos recipientes que eran usados con estos fines de experimentar, y naturalmente eran utilizados por científicos que tenían mayor poder adquisitivo por su alto costo en el mercado.

El instrumento estándar surge en la ciencia moderna cuando comienzan a aparecer los laboratorios en los años de 1800. Las probetas que conocemos hoy en día con un tubo cilíndrico surgieron a principios del siglo XVIII.

Influencia de Arquímedes en la medición de volumen

Arquímedes afirmaba que si un cuerpo u objeto era sumergido en agua o en un líquido en reposo, va a recibir un empuje o fuerza hacia arriba, que se traduce como el peso del líquido expulsado.

Éste se considera un descubrimiento interesante ya que en esa época aún no se tenía ni idea de cómo medir el volumen de un objeto cuya forma no fuese regular y él necesitaba cumplir con una tarea que le había encargado el gobernador de Siracusa, Hierón II.

Partes de la probeta

Este instrumento de medición se encuentra estructurado de la siguiente manera:

• Principalmente, posee una estructura de tubo transparente con graduaciones grabadas en su exterior. Tiene una longitud aproximada de 50 mm a 250 mm y un ancho de 13 a 20 mm.
• Posee una base en forma de “U” que funciona como apoyo en la parte inferior, cerrando así este tubo para evitar que el contenido se salga. Generalmente, esta base está fabricada de plástico.
• En región superior, se encuentra abierto el cilindro, lo cual nos permite ingresar cualquier líquido que se desee medir. La abertura puede ser plana o con un pico que le sobresale.
• Generalmente, tiene un pico que sirve para verter de vuelta el líquido que se ha medido.
• Existen algunas probetas donde se le puede colocar un tapón o corcho, lo cual sirve para mezclar o almacenar sustancias en ella.
• Tiene laterales rectos y en su zona inferior es redondeada. Su diseño está especializado para reducir las posibilidades de que se pierda el líquido al verterlo y mayor facilidad al limpiarlos.

Es recomendable que la base de la probeta esté hecha de un material como el plástico para tener mayor seguridad y estabilidad al momento de medir una muestra.

Existen muchas variedades de tamaños de las probetas desde 5 ml hasta 1000 o 2000 ml, que permiten medir cantidades pequeñas de líquidos o gases.

¿Para qué sirve la probeta?

Frecuentemente, la probeta se utiliza para los análisis químicos. La sustancia que se quiere medir y analizar, se debe introducir en la probeta para obtener la medida.

Nos permite tener mediciones de volúmenes superiores en menor tiempo, pero tomando en cuenta que estos resultados no serán precisos. Generalmente, es usada para medir volúmenes bajos

Ahora, para disipar todas las dudas respecto a para que sirve la probeta graduada, comentaré un poco de lo indispensable que es este instrumento en otros campos como la medicina.

Existen otros usos poco comunes de la probeta, como el de contener o almacenar los líquidos o cualquier sustancia dentro de ella y para calentar las muestras contenidas en ella, ya sean líquidos o sólidos.

En su mayoría, observamos este instrumento en laboratorios clínicos que toman muestras de sangre o líquidos fisiológicos, en laboratorios especializados de control de calidad o pruebas y en las prácticas para estudiantes de química.

Del mismo modo, se emplea para determinar la medida de variación en un determinado volumen, en otras palabras determinar el desplazamiento. Esto se puede interpretar en el hecho de que también se puede determinar el volumen de objetos sólidos o incluso soluciones que carezcan de agua.

La utilización de la probeta milimetrada tiene diversas ventajas, entre las cuales está, que la sustancia química no puede ser derramada, su composición no es reactiva, su transparencia permite la visualización del experimento, su forma permite una limpieza fácil y puede servir de almacenamiento si se emplea un tapón.

En el campo de la medicina las probetas suelen ser empleadas para la recolección de muestras de sangre humana para su posterior análisis.

Además, en la medicina clínica estos tubos esterilizados también sirven para la recolección de muestras de sustancias fisiológicas como lo son las heces, orina, pus y líquidos sinoviales.

Normalmente, en estos casos suelen sellarse con un tapón de goma y se le coloca al tubo colores para identificar las sustancias.

¿Cómo funciona la probeta?

Su funcionamiento es muy básico, debe de estar debidamente aseada. Se verte la muestra a medir dentro de la probeta en la abertura del tubo.

Seguidamente, se observa las graduaciones que se encuentran en el exterior y tendremos nuestra medida ya señalada para verterla en otro recipiente aparte.

Sin embargo, se debe tener claro que estas medidas no son precisas, para una mejor precisión se deben utilizar otros instrumentos de medición de volúmenes.

La probeta permite tanto la medición de volúmenes como también contener líquidos en su interior.

Todas las probetas suelen tener el mismo grado de precisión, pero tienen una capacidad diversa, pueden ser desde 10 ml hasta 2000ml. Igualmente, así como se aumente el límite del volumen que se puede medir también aumenta el volumen de cada división.

Consideraciones de las probetas de plástico

• Cuando la probeta está hecha de polipropileno es mucho más resistentes a algunos productos químicos y es difícil de romperse. Sin embargo, no son ideales para ser utilizadas en altas temperaturas, debido a que se puede derretir.
• Si la probeta está hecha de polimetilpentano tiene más ventajas que el anterior por la claridad del material, su ligereza y la resistencia que nos proporciona.
• Permite que el líquido no se muestre de un tamaño distinto al que es realmente. Además, es un material mucho más duradero que las probetas hechas de vidrio, lo cual nos facilita el almacenamiento y movilización.
• Y finalmente, es importante señalar que este tipo de material puede ser esterilizado con un autoclave, pero puede ser perjudicial a lo largo del tiempo para la precisión del instrumento.

Probeta Graduada uso

La probeta debe de estar completamente limpia para poder trabajar con ella. Se añade el líquido o gas en el que se desea realizar la medición hasta la graduación que buscamos.

En caso de que se haya pasado del volumen que queríamos, se puede volcar el líquido y se vuelve a introducir dentro del instrumento.

Cabe destacar que, existen algunas maneras convenientes que nos permite graduar una probeta adecuadamente, las cuales son:

• Cuando se encuentra marcada con un único número. La línea es el indicador del volumen que contiene la probeta si en el fondo de los meniscos llega a coincidir con estás línea.
• Cuando hay dos números en cada una de las líneas que tiene las graduaciones. El segundo número será el indicador del volumen de dicho líquido que deberá agregarse al que se encuentra en la probeta.

Finalmente, cuando se tenga la medida que buscábamos, se vierte la sustancia a otro recipiente. También se puede añadir el líquido con el uso de un gotero.

Tipos de probetas

Tomando en cuenta los tipos de probeta que son usados con frecuencia en laboratorios tenemos:

• Probeta con base de plástico que no tiene tapa.
• Probeta con base de plástico que no tiene tapa y tiene un certificado único.
• Probeta con base de plástico que no tiene tapa y está certificado en lote.
• Probeta con base de plástico que contiene una tapa de plástico.
• Probeta con base de plástico estilo “mac” ideal para gases carbónicos.
• Probeta con base de plástico que tiene una tapa fabricada de vidrio.

Probeta clase A

Las probetas pertenecientes a este grupo son hechas con mucho más cuidado. Son ideales para laboratorios que tienen que hacer análisis en laboratorios especializados en control de calidad y pruebas.

También son muy conocidos en la utilización para la validación de los diferentes métodos analíticos de laboratorios especializados por su mayor precisión en comparación con el próximo tipo de probeta.

Probeta clase B

Estas probetas son las que estamos acostumbrados a ver en los colegios, debido a que están fabricadas para uso académico y escolar. Se realizan mediciones donde no se necesita de una buena precisión.

Cabe destacar que, son mucho más económicos que las probetas de clase A y en su mayoría son de plástico.

Por último, se podría clasificar las probetas dependiendo de su material: plástico (polipropileno y polimetirpentano) y vidrio.

Probeta de plástico

Ésta, a su vez, la puede haber de dos materiales, las de polipropileno y las de prometilpentano. Son los más manejados en la composición de la fabricación de probetas grandes, debido a su resistencia y transparencia.

La de mayor uso es la probeta de polipropileno, ya que casi no se rompe y es muy resistente a los materiales químicos que se vierten en ella. No obstante, ésta no puede calentarse.

El segundo material, el prometilpentano, al igual que el otro, no puede calentarse ya que se corre el riesgo de que se derrita. Sin embargo, presenta la característica de ser más cristalina, y por lo tanto más precisa para la medición.

Probeta de vidrio

Entre todas esta es la más utilizada por su nivel de precisión, además de que éste si se puede calentar, su aseo es más sencillo y resiste muy bien a las reacciones químicas. Pero como todo tiene su defecto, y es que se rompe fácilmente y es más pesado.

Importancia de la Probeta de Laboratorio

La probeta o cilindro graduado tiene gran importancia en el área de los laboratorios a la hora de realizar experimentos, análisis, muestras, pruebas de calidad, entre otros usos. Posee una estructura que facilita la forma de medir y verter su contenido.

La física y la química se caracterizan por ser ciencias de tipo experimental, lo que se traduce en que la mayor parte de sus descubrimientos y conocimientos son debidos a la aplicación de pruebas y procedimientos experimentales.

En este sentido, una parte muy importante en cualquier trabajo científico, que se haga de forma experimental, está representada por el hecho de conseguir mediciones que estén formuladas en números.

Además, tiene una gran ventaja en cuanto su material, ya sea de plástico o vidrio, porque el producto no se derrama, no reacciona con sustancias que pueden contener metales y su transparencia permite observar el contenido.

En la química

La importancia química de la probeta es que son muy usadas por los químicos para manipular las diferentes sustancias para realizar los experimentos cualitativos o análisis.

Generalmente, son utilizadas de vidrio para aguantar temperaturas altas, mayores a 100°.

En la investigación científica

Así pues, hay ocasiones en las que medir el volumen es necesario para poder obtener los valores de alguna otra cosa, lo cual es común en las investigaciones científicas. Por lo tanto, la realización de tales procesos experimentales amerita la existencia de instrumentos que faciliten el trabajo.

En la medicina

La importancia de la probeta en la medicina es que se usan para las muestras sanguíneas en las personas que están destinadas para los análisis de la misma.

En la clínica se utilizan para la recolección y mantenimiento de las muestras de los diferentes líquidos fisiológicos como la sangre, pus, líquido sinovial y la orina.

Generalmente, se cierran con un tapón de goma de color específico para cada muestra.

Para concluir, se recomienda utilizar las probetas de vidrio para una precisión mayor que las de plástico. Además, se recomienda utilizar dicho instrumento para mediciones rápidas y para usos didácticos.

Sin embargo, si se utiliza un ácido como muestra, se debe utilizar las probetas de plástico, debido a que este podría corroerse con el material de vidrio.

Puedes conocer mas sobre probetas en el siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=MeYkGL_sDWE