domingo, 11 de abril de 2010
Destilación alcohólica (destilación del vino)
Esta práctica en principio estaba orientada a los alumnos de la asignatura de Métodos de la ciencia, pero finalmente también la realizarán los alumnos de química de tercero de E.S.O. Como una técnica mas de separación de los componentes de una mezcla.
DESTILACIÓN DEL VINO:
Un vino es una mezcla muy compleja; contiene agua, etanol, azúcares, ácidos orgánicos, pigmentos (que le dan color) y otros ingredientes. Los componentes volátiles que se encuentran en cantidad considerable son precisamente el agua y el etanol, cuyos puntos de ebullición son, respectivamente, 100,0 °C y 78,3 °C. Ambos pueden formar un azeótropo que hierve a 78,2 °C y cuya composición es 96 % de masa de etanol (97 % en volumen). En el vino, el contenido en alcohol se expresa en porcentaje de volumen y es algo mayor del 10 %. En la destilación de vino no se puede obtener ninguna fracción que contenga alcohol al 100 %, debido a que el “componente” más volátil es precisamente el azeótropo.
En esta práctica no se van a obtener fracciones; lo que se hará es destilar todo el etanol contenido en la muestra, con la intención de determinar el contenido de alcohol de ese vino.
En realidad lo que se determinará directamente es el contenido de alcohol en una mezcla de etanol y agua que remeda al vino que ha sido destilado. Para ello, se destilará hasta obtener todo el alcohol del vino y se le añadirá agua destilada hasta completar el volumen de la muestra de vino que se ha empleado. Entonces se sumergirá un alcohómetro en la disolución etanol-agua y en su escala se leerá directamente el grado alcohólico aproximado.
Este método de medida está basado en que la densidad de la mezcla depende de su composición y un alcohómetro no es más que un densímetro cuya escala tiene “traducidos” los valores de densidad a valores de porcentaje de alcohol.
Materiales
1 matraz de fondo redondo, de 100 mL
1 cabeza de destilación
1 refrigerante de Liebig
1 alargadera
1 termómetro
1 probeta de 50 mL
1 soporte
pinzas de matraz, nueces u otras fijaciones
1 manta calefactora para balones de 100 mL
Material común: alcohómetro
Procedimiento
Deberá construir el aparato para poder destilar el vino, pero antes de emprender ese trabajo, atienda a las indicaciones que se le harán para ello. La figura muestra cómo van a quedar ensamblados el matraz esférico y las demás piezas. Cerciórese de que lo ha entendido completamente y después proceda al montaje. En particular, tenga en cuenta estas observaciones.
1. Ponga en el matraz unas pocas piedras de ebullición (plato poroso) que servirán para crear burbujas de aire en el seno del líquido a destilar y así se producirá una ebullición sin sobresaltos; esto es, no habrá sobrecalentamiento del líquido (temperatura del líquido por encima de su punto de ebullición).
2. El termómetro debe situarse de tal manera que el bulbo quede ligeramente por debajo de la salida hacia el refrigerante; así los vapores que abandonan la cabeza de destilación, envuelven al bulbo del termómetro y se puede medir bien su temperatura.
3. Por la camisa del refrigerante debe circular agua del grifo, que ha de entrar por la tubuladura inferior y salir por la superior (así el agua fría y el condensado circularán en contracorriente); hay, pues, que conectar el refrigerante al grifo y al sumidero, mediante sendos tubos de goma. Tras efectuar ambas conexiones, abra el grifo suavemente; bastará con un pequeño caudal de agua.
NO USE EL APARATO ANTES DE OBTENER EL VISTO BUENO DEL PROFESOR.
1. Ponga en la probeta 2 mL de agua destilada y sitúela bajo la alargadera. La finalidad de poner agua es evitar que el primer destilado, que será rico en etanol, se evapore en la probeta.
2. Ajuste la manta calefactora al matraz y empiece la calefacción. Así que empiece la ebullición, reduzca inmediatamente el aporte de calor.
3. La destilación debe ocurrir lentamente y sin interrupciones y, una vez que ha empezado, siempre debe pender una gota de condensado del bulbo del termómetro. Tome nota de la temperatura a la que pasan las primeras gotas de destilado. Cuando la temperatura ascienda a 80 °C, detenga la calefacción.
4. Añada agua destilada en la probeta hasta completar los 50 mL, que es el volumen de vino que ha empleado. Sacuda suavemente la probeta para homogeneizar.
5. Mida la temperatura de la mezcla hidroalcohólica. Antes de medir el grado alcohólico asegúrese de que la temperatura es o está muy próxima a 20 °C.
6. Introduzca suavemente el alcohómetro en la probeta y, antes de soltarlo, imprímale (con cuidado) un movimiento de rotación para que no se adhiera a las paredes. Lea el grado alcohólico y anótelo en el cuaderno.
En caso de no contar con un alcoholímetro se puede determinar la concentración de etanol en base a la medición directa de su densidad.
Alcoholconcentration Relative density
(20°C, kg/l) Refractive index to air
(20°C, natriumlight) Relative viscosityto water
(20°C)
0% 1) 0.9982 1.3333 1.000
10% 0.9819 1.3395 1.498
20% 0.9687 1.3469 2.138
30% 0.9539 1.3535 2.662
40% 0.9352 1.3583 2.840
46% 0.9227 1.3604 2.837
50% 0.9139 1.3616 2.807
60% 0.8911 1.3638 2.542
70% 0.8676 1.3652 2.210
80% 0.8436 1.3658 1.877
90% 0.8180 1.3650 1.539
100% 2) 0.7893 1.3614 1.201
7. Una vez finalizada la práctica vierta el contenido de la probeta en el contenedor dispuesto al efecto.
8. Para desmontar el aparato de destilación, empiece por separar el termómetro.
9. Del contenido que queda en el matraz de destilación, quite las piedras de ebullición. El residuo del vino puede verterlo por el sumidero y lave en la pila el matraz.
jueves, 8 de abril de 2010
Disección del corazón
Un corazón de cordero, de cerdo o de ternera puede permitir realizar magníficas observaciones en el laboratorio que faciliten enormemente la comprensión de la estructura y funcionamiento de nuestro corazón.
MATERIAL NECESARIO:
1 corazón de cordero, cerdo o ternera.
Guantes de látex.
Bisturí o cúter y tijeras de disección.
Pinzas.
Cubeta de disección.
Pincel
PROCEDIMIENTO:
Practicar un corte longitudinal desde el vértice del corazón hacia arriba como si lo quisiésemos partir en dos mitades iguales pero realizar este corte sólo hasta la mitad del corazón. Separar una de las dos partes abiertas para acceder al interior.
1º Observar el distinto grosor de las paredes de los ventrículos como consecuencia del diferente trabajo que realizan uno y otro. Reconocer el ventrículo izquierdo y el derecho. Observar como el izquierdo presenta una pared más de tres veces más ancha que el derecho.
2º Introduce una varilla desde el ventrículo derecho hacia arriba buscando el hueco para que salga por uno de los vasos sanguíneos de la parte superior del corazón y haz la misma operación con el ventrículo izquierdo, así podrás identificar la arteria aorta -sale del ventrículo izquierdo- y las arterias pulmonares que comunican con el ventrículo izquierdo.
3º Observa la características del tabique (septo) que separa la mitad izquierda –con sangre rica en oxígeno- de la izquierda. En los vertebrados primitivos no existe o está incompleto y su sangre se mezcla.
4º Seccionar la parte superior del corazón para ver ahora las aurículas y comparar el grosor de sus paredes con las de los ventrículos en los que el trabajo muscular es mucho más intenso.
5º Identificar la aurícula derecha y la aurícula izquierda y los vasos sanguíneos con los que están comunicadas, la vena cava con la aurícula derecha y las venas pulmonares con la aurícula izquierda.
6º Comparar el grosor de las paredes de las arterias -salen del corazón- con el que presentan las venas. Constatar cómo las capas musculares en las arterias están mucho más desarrolladas debido al mayor esfuerzo que realizan al soportar la alta presión de bombeo de los ventrículos.
7ºObservar la telilla de tejido conjuntivo que envuelve al corazón (pericardio) y las arterias y venas que se sitúan en la parte externa del mismo para comprender la importancia que tienen como fuente de suministro de nutrientes –incluido el oxígeno- y combustible para el músculo cardiaco.
8º Intentar localizar las válvulas sigmoideas en la salida de los ventrículos y la válvula mitral entre la aurícula y ventrículo izquierdo. Hacer lo mismo entre la aurícula y ventrículo derecho para ver la válvula tricúspide. Intentar observar cómo se solapan los repliegues de las válvulas.
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