CURSO: AUXILIAR DE FARMACIA MÓDULO 5. OPERACIONES BÁSICAS DE LABORATORIO LECCIÓN 1 Preparación y mantenimiento de materiales de laboratorio 1. OBJETIVOS Los objetivos de esta lección son: Familiarizar al alumno con el material de laboratorio y su uso adecuado. Enseñar las normas de seguridad en el laboratorio. Aprender las técnicas de limpieza y esterilización y conservación del material. 1 Técnicas de tratamiento de aguas para usar en el laboratorio. Aprender a pesar y pipetear correctamente. 2. NORMAS DE SEGURIDAD Y ACTUACIÓN EN EL LABORATORIO Antes de empezar a trabajar, uno se tiene que familiarizar con las medidas de seguridad del laboratorio: Es obligatorio trabajar con las gafas de seguridad con protección lateral. No se admiten lentes de contacto en el laboratorio, porque los vapores pueden quedar retenidos entre la lente y el ojo. Se debe llevar la bata de laboratorio. Usar guantes de goma cuando se manipulen ácidos concentrados. No se permite comer, fumar, ni beber en el laboratorio. Los disolventes orgánicos, ácidos concentrados y amoníaco concentrado, se deben manipular en la vitrina. Usar mascarilla si se trabaja con materiales polvorientos muy finos. Limpiar cualquier salpicadura o derramamiento rápidamente. 2 Si se recibe una salpicadura, se tiene que lavar la piel con abundante agua. Se debe saber donde se encuentran las duchas de emergencia y el lavaojos, y como se usan. Se debe saber cómo se usa el extintor y la manta apagafuegos, y su localización. Se ha de tener a mano un botiquín bien equipado, y saber dónde dirigirse en caso que se necesite asistencia médica. Se tiene que etiquetar todos los recipientes y productos para indicar qué contienen. Los residuos no se deben tirar por el fregadero, es necesario usar los bidones de recogida selectiva de residuos químicos, papel, cristal, etc. 3. DIARIO DEL LABORATORIO El desarrollo y los resultados de los experimentos que se realizan en el laboratorio se tienen que anotar en una libreta, que será el cuaderno o diario del laboratorio. Éste tiene dos finalidades principales: en primer lugar, tener por escrito los procedimientos experimentales y los resultados obtenidos, y en segundo lugar, que pueda ser leído por otra persona que quiera repetir cualquier experimento que esté descrito en el diario. Por tanto debe estar escrito con letra entendible y frases acabadas. 3 Primero se escribe la fecha y el título del experimento. A continuación se escribe el objetivo, el procedimiento experimental, tal y como se lleva a cabo en el laboratorio, los resultados y las conclusiones. Se deben anotar todas las pesadas, taras, rendimientos y cálculos realizados. 4. MATERIAL DE LABORATORIO Nos encontramos en el laboratorio con distintos tipos de materiales: vidrio, plástico, porcelana,... pero ninguno de ellos cumple con las exigencias del laboratorio. Se tendrá que elegir en cada momento el material según el uso que le queramos dar, ningún utensilio es perfecto. Vidrio: Se caracteriza porque tiene mucha resistencia química (frente a ácidos, frente a bases,...), tiene mayor resistencia que el plástico, es muy estable, se caracteriza por su transparencia. Todos los vidrios no son perfectos para todas las técnicas, a veces se necesitan vidrios con resistencia técnica, con resistencia mecánica. Según el uso que le queramos dar aparecen vidrios especiales. La mayoría de los utilizados son vidrios borosilicatados, los cuales ofrecen gran resistencia térmica (vidrio pyrex, quimax). Cuando se emplea el material de vidrio hay que tomar las siguientes precauciones: 4 No los podemos someter a cambios bruscos de temperatura (se provocan tensiones que pueden romper el cristal). Hay que colocar la estufa de secado o esterilización en frío, ir calentándolo después, y cuando acaba el tiempo de secado dejar enfriar el material. No se debe aplicar fuerza sobre llaves, tapones de vidrio, etc. No se debe someter a variaciones bruscas de presión. No se debe conservar soluciones concentradas de bases en material de vidrio de borosilicato, porque son sustancias muy cáusticas que pueden destruir la calibración del aparato. Plástico: Los materiales de plástico pueden ser de uso múltiple, por ejemplo, las probetas, matraces, vasos de precipitados, las placas de petri, etc. El plástico ofrece algunas ventajas frente al vidrio, es resistente a la rotura, tienen un peso bajo. Los utensilios de plástico de laboratorio son monómeros orgánicos polimeralizados. Hay gran variedad de plásticos, con distintas propiedades físicas y químicas (por ejemplo, poliestireno, PVC, polipropileno,...). 5 Cuando se utiliza un plástico hay que tener en cuenta el tipo de plástico que se emplea porque algunos pueden ser atacados por disolventes orgánicos, por ácidos, por bases, además pocos plásticos pueden superar temperaturas altas. Porcelana: Es el material que menos se usa en el laboratorio clínico, se utiliza cuando se necesitan materiales que resistan altas temperaturas, estos materiales suelen estar vidriados en el interior, para evitar que se adhieran partículas a su superficie, se utilizan sobre todo en el análisis gravimétrico. 4.1. PESAR Cuando pesamos medimos la masa de un cuerpo, en comparación con otros cuerpos de masa conocida, llamadas pesas. Normalmente hablamos de masa y peso indistintamente, ya que el peso es la masa por la gravedad (p= m x g). Las medidas de peso se realizan en básculas. De hecho, una báscula es una palanca de primer género. Para elegir la báscula correcta hay que tener en cuenta la cantidad de sustancia que se debe pesar y las características físico-químicas de la muestra. El material habitual para pesar es: 6 Vidrio de reloj. Pesa sustancias. Pesa filtros (para sustancias higroscópicas o para líquidos porque tiene tapa). Recipiente de cristal, como un vaso de precipitados. Recipiente de plástico. Usaremos espátulas o cucharas para pesar sólidos, y pipetas Pasteur para los líquidos. Condiciones o medidas para hacer una buena pesada: La báscula y su alrededor han de estar limpios y el material seco. La báscula ha de estar bien anivelada, es decir, la mesa que la soporta ha de ser plana. Las básculas han de estar bien calibradas. Nunca se debe sobrecargar una báscula. En el caso de básculas manuales que requieren el uso de pesas, no las cogeremos con los dedos, sino con unas pinzas. Nunca se debe poner productos químicos directamente en el plato de la báscula, siempre se ponen en un recipiente. 7 Existen distintos tipos de pesada: Pesada directa o por adición: Se tara el recipiente destinado a contener la muestra, y se adiciona la cantidad deseada. Es decir, para pesar un producto primero se tiene que poner un recipiente limpio en el plato de la báscula. La masa del recipiente vacío es la tara. La mayoría de básculas tienen un botón que permite cambiar el valor del peso de la tara por cero, por tanto sólo hace falta añadir el producto químico al recipiente y leer el nuevo valor de la masa, que será el correspondiente al producto químico. Si no existiera el botón de tara, sólo hay que restar la masa de la tara de la del recipiente lleno. Pesada por diferencia: Se pesa el recipiente que contiene la muestra, se saca una cantidad determinada que se coloca directamente en el recipiente adecuado, y se vuelve a pesar el recipiente inicial con la cantidad de producto restante. Se usa cuando trabajamos con sustancias higroscópicas, que absorben la humedad ambiental rápidamente. Primero se pesa el pesafiltros o pesasustancias cerrados que contienen el producto seco, a continuación se transfiere una parte de este producto a otro recipiente, se tapa el pesafiltros, y se vuelve a pesar. La diferencia es la masa de producto seco transferido desde el pesafiltros. En relación a los tipos de básculas, éstas pueden ser manuales o electrónicas, según su precisión (mínima desviación de la masa que 8 puede apreciarse en la báscula) se llaman: granetarias, de precisión y analíticas (4 o más decimales). Figura 1 - Báscula manual. Figura 2 - Básculas electrónicas. Las granetarias se usan para pesar cantidades que requieren poca precisión, por ejemplo productos en la oficina de farmacia (100 g de ácido bórico para hacer baños de pies), y las analíticas son usadas para pesadas que requieren elevada precisión (para análisis químicos, para pequeñas cantidades, en investigación, etc.). Concepto a tener en cuenta: Límite de utilización de una báscula, es la zona dentro de la cual puede usarse una báscula. Esta zona tiene dos límites: límite superior e inferior. Por ejemplo, si una báscula tiene un límite inferior o una resolución de 1 mg = 0,001g, no podremos pesar 0,0001g. Pautas a seguir para pesar: Escoger la báscula más adecuada según la cantidad a pesar. Usar material limpio y seco. Escoger el recipiente adecuado para hacer la pesada. En el caso de la pesada directa se requieren mínimo dos recipientes: uno para poner la sustancia a pesar, porque no se puede coger el soluto 9 directamente de la botella o pote que lo contiene porque se contaminaría. Y el otro para hacer la pesada. Tener todas las sustancias a pesar preparadas y al acabar devolverlas a su lugar. Pesar siguiendo el PNT (procedimiento normalizado de trabajo) de uso de la báscula correspondiente. Nunca se puede devolver lo que ha sobrado de la pesada al recipiente inicial. Una vez finalizada la pesada dejarlo todo limpio (pasar un pincel para barrer la báscula) y la báscula a cero (no desenchufarla de la corriente). 4.2. MATERIAL VOLUMÉTRICO Se utiliza para mediciones y transferencias exactas de volúmenes, se realizan en: Matraces volumétricos. Dispensadores de volumen. Pipetas. Probetas. Buretas. 10 Todos ellos se caracterizan porque pequeñas variaciones de volumen dan lugar a una variación grande de nivel. Todo este material está calibrado para que sea utilizado de una manera determinada y a una temperatura estándar, que normalmente es de 20ºC, esto tiene que ser así porque el volumen que ocupa una determinada masa de un líquido varía con la temperatura. Hay instrumentos volumétricos con distinto tipo de calibración, existen dos tipos: Instrumentos calibrados para verter (VERT) o (EX) o (TD). Instrumentos calibrados para contener (CONT) o (IN) o (TC) por ejemplo matraz aforado. La cantidad de líquido que se vierte está reducida por la que permanece adherida a la pared. En este tipo de material volumétrico hay que tener en cuenta el error de paralaje (el error que se produce al enrasar) es el desplazamiento aparente de un objeto cuando se observa desde diferentes puntos, al leer el ojo debe estar a la altura del menisco. 4.2.1. Buretas Se caracterizan principalmente por: Son muy utilizadas en el análisis volumétrico, se utilizan sobre todo para valorar disoluciones cuya concentración no conocemos. 11 Son tubos de vidrio más largos que las pipetas y pueden contener un volumen de líquido variable, y están graduadas en ml. A veces también se emplean microburetas para medir volúmenes muy pequeños, también hay buretas digitales, (el volumen, en este caso, viene indicado por una escala digital) son muy precisas y proporcionan rapidez en el trabajo, su uso es fácil. Es un tubo de cristal fabricado con mucha precisión, que tiene unas marcas de graduación que permiten mesurar el volumen de líquido echado a través de una llave que tiene en la parte inferior. La marca de 0ml se encuentra en la parte superior. Figura 3 – Bureta. Hay que sujetar la bureta a un soporte vertical adecuado, la llave debe estar cerrada, y con ayuda de un embudo en la parte posterior se llena la bureta pasando por encima de la graduación, a continuación se abre la llave y se dejan caer unas gotas hasta que se expulse el aire que está contenido, y luego se deja caer gota a gota hasta que el menisco coincida con el 0 de la graduación. En la parte inferior se coloca un recipiente en el que se hará la valoración y se sujeta con la mano derecha agitando constantemente. La llave se maneja con la mano izquierda, se abre, se deja caer gota a gota la disolución, y cuando se acerca el final de la valoración se hace más lenta la adición. 12 Si el nivel inicial de líquido marca 0,83 ml y el nivel final es 27,16 ml, hemos echado 27,16 – 0,83 = 26,33 ml. La bureta se utiliza para descargar volúmenes conocidos pero variables. Las llaves están fabricadas con vidrio o teflón (resistente y aconsejable para disolventes orgánicos). Si se usan llaves de vidrio requieren usar un lubricante para asegurar un buen cierre. Una solución acuosa dentro de una bureta forma una superficie cóncava que se conoce como menisco. Se tiene que leer la parte inferior del menisco para líquidos claros. Va bien usar una banda de cinta adhesiva negra enganchada en un trozo de papel blanco como fondo para marcar la altura exacta del menisco. Para líquidos oscuros se mide la parte superior del menisco (soluciones de permanganato). Figura 4 – Lectura del menisco. Cuando se lee el nivel del líquido de una bureta los ojos deben estar al mismo nivel que la marca superior del líquido (del menisco). El error de lectura se llama paralaje. Aproximar la lectura hasta 1/10 de la división marcada. 13 Eliminar las burbujas de aire antes de usarla, dejando caer el líquido de la bureta con la llave completamente abierta durante unos segundos. Al llegar al punto final, si queda una gota colgando del orificio de salida, es conveniente recogerla tocándola suavemente con el matraz (recipiente receptor), para evitar errores, ya que una gota son aproximadamente 0,05 ml, y en pequeños volúmenes puede suponer un error importante. La bureta se debe limpiar con esmero para poder asegurar que las soluciones se deslicen de manera uniforme por la superficie interna al descargar la bureta. Podemos usar una solución caliente de detergente diluido. Cuando no se usa la bureta, se llena de agua destilada y se tapa. Volumen de la Graduación mínima Tolerancia (ml) bureta(ml) (ml) 5 0,01 +/- 0,01 25 0,1 +/- 0,03 50 0,1 +/- 0,05 Tabla 1 - Volumen, graduación mínima y tolerancia de la bureta. 4.2.2. Matraces volumétricos o aforados Se caracterizan por: 14 Tener forma de pera, con el fondo plano o ligeramente convexo, un cuello largo y estrecho. El extremo del matraz está cerrado por un tapón hermético, de vidrio esmerilado o de polietileno, tapas de rosca o corchetes de plástico. El cuello lleva una marca, que es una línea muy delgada llamada línea de aforo, que indica el volumen determinado del matraz a una temperatura determinada, normalmente 20ºC. La parte inferior del menisco del líquido tiene que reposar sobre el centro de esta línea. Generalmente están calibrados para contener líquidos, muy pocos se utilizan para verter, porque si la solución se vacía del matraz, el volumen que se saca es un poco menor que el establecido y por ello no se utilizan para medir volúmenes que se transfieren a otros recipientes. Se emplean cuando se van a preparar soluciones que se llevan hasta un volumen conocido que es exacto. Figura 5 – Matraz volumétrico. Al preparar las soluciones en los matraces, es importante mezclarlas bien. Se hace invirtiendo y agitando el matraz varias veces. Normalmente se mezcla la solución muy bien antes de 15 ajustar el volumen final, y después de llenar el matraz hasta la marca de aforo, agitarlo de nuevo. Al disolver un sólido dentro de un matraz, el ajuste de volumen final no se debe realizar hasta que el sólido se haya disuelto por completo. En los matraces volumétricos no se deben calentar las soluciones, aun cuando estén hechos de vidrio resistente al calor (pyrex). Existe la posibilidad de que, cuando el matraz se enfríe, no regrese a su volumen original exacto. Para enrasar correctamente (que el menisco quede en la línea de aforo), añadir las últimas gotas al matraz con un cuentagotas. 4.2.3. Pipetas Las pipetas sirven para medir y liberar volúmenes exactos o aproximados. Se pueden clasificar según: Medida de volúmenes exactos: Pipetas de vidrio: aforadas y graduadas. Pipetas automáticas. Medida de volúmenes aproximados: pipetas Pasteur. Se caracterizan por: 16 Se utilizan para transferir líquidos, y las puede haber de distintas capacidades. Llevan gravadas en sus probetas la temperatura y la capacidad a la que se debe utilizar, en la parte posterior lleva un código para el volumen, para la precisión que tengan. Figura 6 – Tipos de pipetas. Las pipetas aforadas o volumétricas (diseñadas para medir un solo volumen) tienen un ensanchamiento en su zona central siendo un tubo estrecho, donde se indica la temperatura de uso y la capacidad. Las pipetas de doble aforo se caracterizan porque además de tener el aforo en la parte superior también tienen una línea de aforo en la inferior y en ese caso la capacidad de la pipeta coincide con el volumen entre los dos aforos. Las pipetas graduadas, son pipetas menos exactas que las aforadas, son tubos de vidrio que terminan en una punta fina y en la pared tienen gravada una graduación, que divide el volumen total en dl., ml. Las micropipetas, pipetas automáticas o pipetas de tipo Eppendorf, son pipetas que se utilizan para transferir cantidades muy pequeñas (1- 500 μl). Se les conoce como pipetas de tipo landa= microlitro. 17 El tipo más frecuente de micropipetas utilizadas ahora son las de tipo Eppendorf porque: Proporcionan mayor precisión. Facilita el trabajo, sobre todo en tareas en las que hay muestreo, sobre todo en inmunoanálisis, a la hora de hacer diluciones. Figura 7 – Micropipetas tipo Eppendorf. Estas pipetas funcionan mediante un pistón y llevan puntas desechables de plástico para evitar contaminaciones y las puede haber de: Volumen fijo. volumen variable. Algunas de estas pipetas tienen acoplado un dispositivo que permite expulsar la punta, en el caso de que trabajemos con materiales que ataquen al plástico hay pipetas que tienen la punta de vidrio. Procedimiento: Poner con precaución la pera o succionador en el extremo superior de la pipeta limpia y seca. 18 Introducir la pipeta en el recipiente que contiene el líquido o disolución a pipetear. Recordar que no se puede nunca pipetear directamente de la botella. Evocar una cantidad de líquido en un vaso de precipitados y succionar, con la ayuda de la pera o succionador (pipum), la cantidad requerida. Figura 8 – Procedimiento de utilización de una pipeta. Llenar completamente la pipeta o coger el volumen necesario. El líquido ha de quedar por arriba de la señal de referencia. El menisco debe quedar por encima de la señal. Figura 9 – Lectura del volumen recogido en la pipeta. Limpiar las paredes de la pipeta con papel de filtro, para evitar el error en la medida del volumen. En el caso que la pipeta pierda líquido porque la pera esté gastada o no funcionen bien, repetir el procedimiento llenando la pipeta hasta un nivel superior al señal de 0 ml. Sacar la pera y tapar rápidamente la parte superior con el dedo índice. Proceder a continuación como se ha descrito. Transferir el volumen al recipiente elegido apoyando la pipeta en sus paredes. 19 No soplar para liberar todo el líquido, las pipetas están calibradas de manera que le quede un volumen en la punta. 4.2.4. Probetas Se caracterizan por: Son recipientes graduados, cilíndricos, con una base para la sujeción en la parte de abajo. Se utiliza para medir volúmenes que precisan poca precisión. Se utilizan para dispensar, tienen un pico en la parte de arriba para facilitar su vertido. A veces se utilizan para contener. Figura 10 – Probeta. 4.2.5. Dispensadores automáticos Se utilizan para añadir un volumen determinado de un reactivo o de un diluyente a una solución. Se compone de un émbolo de válvula y un extremo por donde sale el líquido. Figura 11 – Dispensador automático. Facilita el trabajo de determinados volúmenes cuando los tienes que repetir muchas veces. 20 4.3. UTENSILIOS BÁSICOS DE LABORATORIO Se describen a continuación algunos de los utensilios básicos en un laboratorio: Vasos de precipitados: Los vasos de precipitados son recipientes no calibrados. Son anchos, las paredes son rectas, y llevan un pico para verter fácilmente los líquidos. Se utilizan para preparar, disolver o calentar soluciones directamente sobre rejillas o planchas de calentamiento y, para medir volúmenes aproximados. Figura 12 – Vaso de precipitados. Matraz Erlenmeyer: Es un recipiente no calibrado, son vasijas de fondo plano con un cuello corto. Se utilizan para evitar que se pierda material cuando hay reacciones de efervescencia porque la parte alta del matraz actúa como un condensador de los vapores y se retarda la evaporación. 21 Se utiliza también para contener las disoluciones para su valoración y calentar soluciones. No se debe usar para medir líquidos. Figura 13 – Matraz Erlenmeyer. Kitasato: Material de vidrio no volumétrico. Se usa para hacer filtraciones al vacío. También puede ser usado como trampa de seguridad. Figura 14 – Kitasato. Embudo: El embudo de filtración se utiliza para técnicas de filtración por gravedad y para transferir líquidos o sólidos. Figura 15 – Embudo de filtración. Podríamos distinguir también los embudos de separación o ampollas de separación, que tienen una llave en el extremo inferior y un tapón en la superior, y se utilizan para hacer separaciones líquido- líquido. Son los embudos de decantación: se usan para separar líquidos inmiscibles que se separan, por diferencia de densidades y propiedades 22 moleculares mediante una interfase bien diferenciada, o para hacer la partición de solutos entre dos líquidos, del más denso al menos denso. Están hechos principalmente de cuarzo y no se deben calentar. Figura 16 – Embudo de decantación. Tubos de ensayo: Son unos vasos tubulares que sirven para calentar, hacer reacciones en ellos, etc. Los puede haber de muchas formas: con/sin tapón, con/sin graduación, múltiple uso/desechables, vidrio/plástico, etc. Usaremos vidrio/plástico dependiendo de la utilización que le queramos dar. Se colocan en una gradilla para sujetarlos. Figura 17 – Tubos de ensayo. Tubos de centrífuga: Soportan grandes tensiones de material. Suelen ser cónicos o en punta. 23 Su calidad depende del material y de las irregularidades en el espesor de la pared, también depende de la configuración del fondo. Figura 18 – Tubos de centrifuga. Frascos lavadores: Contienen agua destilada, suelen ser de plástico flexible y terminan en un tubo flexible que permiten dirigir el chorro. Figura 19 – Frascos lavadores. Varillas de vidrio: Se les llama también agitadoras, se utilizan para agitar las soluciones y los precipitados. Figura 20 – Varilla de vidrio. Vidrio de reloj: Se usa para cubrir recipientes, pesar, transferir sólidos, evaporar líquidos a temperatura ambiente. No debe usarse para calentar sustancias. Figura 21 – Vidrio de reloj. Gradillas: 24 Se usan para sostener los tubos de ensayo, pueden ser de distintos materiales y de distintas formas. Figura 22 – Gradillas. Soporte universal: Material de metal. Se usa como base en el montaje de los sistemas y sostener instrumentos por medio de pinzas y anillos de metal. Figura 23 – Soporte universal. Espátula: Son de metal. Se usan para trasegar sólidos y tomar muestras de sólidos. Figura 24 – Espátula. Pinzas específicas: Son de metal y se usan para sujetar y trasladar objetos. Dependiendo del objeto se denominan: Pinzas para cápsula de porcelana. Figura 25 – Pinzas para cápsula de porcelana. 25 Pinzas para tubo de ensayo. Figura 26 – Pinzas para tubo de ensayo. Pinzas para crisol. Figura 27 – Pinzas para crisol. Pinzas para vaso de precipitado. Figura 28 – Pinzas para vaso de precipitado. Cápsula de porcelana: Se usa para calentar y evaporar líquidos, usada también para fundir y cristalizar sólidos. Figura 29 – Cápsula de porcelana. Crisol: Se usa para calcinar sustancias, fundir sólidos. Figura 30 – Crisol. Mortero: Se usa para triturar, pulverizar y mezclar sólidos. Figura 31 – Mortero. 26 Escobillones: Sirven para lavar el material de vidrio. 4.4. MATERIAL ESPECÍFICO DE LABORATORIO Como material específico de laboratorio encontramos los siguientes objetos: Portaobjetos: Son láminas de vidrio rectangulares, donde se coloca la muestra para poder verla al microscopio. Existen portaobjetos con cavidades semiesféricas que pueden ser de distinto diámetro y profundidad. Se utilizan para técnicas de laboratorio en las que se hacen observaciones en vivo. Figura 32 – Portaobjetos. Cubreobjetos: Son láminas muy finas de vidrio, con las que se cubren las muestras que se quieren ver al microscopio. Pueden ser de distintos tamaños. Figura 33 – Cubreobjetos. 27 Placas de Petri: Recipiente de vidrio o de plástico cilíndrico, con una base ancha pero de poca altura. Se utiliza para hacer cultivos en microbiología. Actualmente se emplean de plástico desechables. Cubetas: Son recipientes que se utilizan para contener muestras en disolución, y se emplean en técnicas de espectrofotometría. Se caracterizan porque deben de ser transparentes en la región de la longitud de onda en la que se realiza la determinación. Tienen forma prismática con caras paralelas, pueden ser de cuarzo o de sílice para lecturas que se hagan en el ultravioleta y de vidrio o de cuarzo para la región visible, y de CaF2 para el infrarrojo. Figura 34 – Cubeta. Asas de siembra: Se utilizan para inoculación o transferencia de cultivos. 28 Pueden ser un alambre de platino, recto, en forma de asa. Un extremo del alambre se interna en un mando cilíndrico que permite su manejo. Actualmente se utilizan mayoritariamente las asas de siembra de plástico que, además de estar calibradas, pueden tener una aguja incorporada cuando se quiere hacer siembras en profundidad, y son desechables. Las asas de plástico tienen una ventaja frente a las de metal, que son flameadas después de cada uso, con lo cual se evita que se produzcan aerosoles que provocan contaminación. Figura 35 – Asas de siembra. Cámaras de recuento: Se utilizan para calcular mediante un microscopio el número de partículas, hematíes, leucocitos, plaquetas, etc., contados por unidad de volumen. La cámara está formada por una placa de vidrio, una base de vidrio, un vidrio especial de un tamaño como el del portaobjetos, cuya parte central de la cámara lleva unas ranuras, en el centro de la cámara se encuentran unas cuadrículas llamadas cuadrículas de recuento. Se necesita un cubreobjetos para cubrir la cámara, la distancia que 29 deja entre el cubre y la cámara es de 0,1 mm. y eso hay que tenerlo en cuenta para hacer los cálculos y contar los números de partículas. Cámara de Neubauer: En el centro hay un cuadrado grande que tiene 16 cuadrados medianos, que tienen 0,5 mm, esos 16 cuadrados se vuelven a dividir en 16 cuadrados más pequeños que tienen 0,05 mm. de lado. Según las partículas que queramos contar debemos de contar en uno u otro cuadrado. Figura 36 – Cámara de Neubauer. 4.5. APARATOS PARA DESECAR Y CALENTAR Existen distintos aparatos cuya función es producir un cambio en la temperatura o bien eliminar el exceso de humedad. Plancha de calentamiento: Se usa para calentar muestras en solución o líquidos. Figura 37 – Plancha de calentamiento. Estufa: 30 Se usa para desecar sustancias líquidas, sustancias pastosas y drogas húmedas; esterilizar los materiales y secar el material de vidrio no volumétrico. Circula aire a contracorriente y deseca por convección, por infrarrojos o con microondas. Figura 38 – Estufa. Mufla: Se usa para desecar sustancias. Figura 39 – Mufla. Lecho fluido: Sirve para desecar sólidos. Se trabaja con elevadas temperaturas. No se puede usar con productos termolábiles. Es rápido y eficaz. Nebulizador: Sirve para desecar líquidos (suspensiones), pasando de líquido a gas, haciendo el efecto de un aerosol, o pasando de líquido a sólido (nebulización). 31 Se trabaja a bajas temperaturas, y sirve para sustancias termolábiles. Liofilización: Su finalidad es eliminar el agua existente de las sustancias (desecar). Consiste en una cámara de liofilización, donde se produce una congelación, y el producto pasa de líquido a sólido. A continuación en la misma cámara, se hace el vacío, y el agua sublima, es decir, pasa de sólido a gas. El gas pasa a la cámara de condensación, donde hay un refrigerante, que hace que el gas se condense (pasa de gas a líquido). 4.6. LIMPIEZA DE MATERIAL La limpieza del material es tan básica como imprescindible. Existen distintos procedimientos de limpieza: Limpieza a mano o frotado: Mecánicamente se arrastra la suciedad con un cepillo o escobillón, con agua y detergente. El material se lava con ese jabón y agua del grifo. Se debe enjuagar bien. A posteriori hay que pasarle agua destilada. 32 El material de vidrio se limpia más fácilmente una vez acabado de utilizar. Finalmente se coloca en la estufa 30 minutos. El plástico no se puede poner en la estufa. Limpieza por inmersión: Se colocan los utensilios en una solución de limpieza, cubiertos por ella, durante 30 minutos. Después de ese tiempo, se seca sin necesidad de frotar, pudiéndose aumentar la acción elevando la temperatura del baño. A continuación hay que enjuagarlo con agua del grifo, y luego con agua destilada. Así se pueden limpiar utensilios de vidrio y también de plástico. A veces en estas inmersiones se hacen por un baño de ultrasonidos. Figura 40 – Máquina de limpieza por inmersión. Limpieza a máquina: 33 Se utilizan máquinas lavadoras que están construidas especialmente para material de laboratorio, sería el mejor método, pero esta forma de limpieza no resulta adecuada para material de poliestireno (lavado a mano). Limpieza analítica de trazas: Se usan ácidos y bases para la limpieza. La destrucción de estas trazas de metales se consigue metiendo el material en ácido nítrico 1N, durante más o menos 1 hora, y luego se aclara con agua destilada. Otras veces para la destrucción de trazas orgánicas, se limpia con lejías o con disolventes como alcohol, cloroformo. A continuación hay que meterlo en una solución de HCl 1 N, y luego limpiarlo con agua destilada. Para eliminar la grasa y otras impurezas frecuentemente se utiliza una mezcla crómica, que destruye por oxidación toda la materia orgánica que esté presente. La mezcla crómica es una mezcla de dicromato de potasio (Kr2 Cr2 O7) y ácido sulfúrico. 4.6.1. Desinfección y esterilización El material que haya estado en contacto con productos infecciosos tiene que desinfectarse antes de volver a ser usado, y para ello se utilizan 34 detergentes desinfectantes. En algunos casos, los materiales tienen que ser estériles, con lo cual habría que optar por algún método de esterilización (autoclavado). Un material desinfectado no tiene formas vegetativas pero si de resistencia. Un material esterilizado no tiene ninguna forma de vida. Desinfectante: se emplea sobre los tejidos (agua oxigenada, betadine, etc.). No todos los desinfectantes son antisépticos (lejía). La esterilidad absoluta no existe. Figura 41 – Autoclave. Métodos para esterilizar: Con calor: Se usa para medicamentos y materiales. Su efectividad depende de: la carga microbiana, la temperatura del medio, duración del tratamiento, el pH del medio, la humedad,… Puede ser por: 35 - Calor seco: durante 1 hora a 170ºC mediante estufas de aire caliente. Se produce una oxidación de las proteínas. - Calor húmedo: durante unos 15-20 minutos a 121ºC en la autoclave. Se produce una coagulación de las proteínas. Con radiaciones: Sólo sirve para esterilizar materiales, salas, etc. Nunca para medicamentos. Puede ser con: - Radiación ultravioleta. - Radiaciones ionizantes. - Con agentes químicos (formol, óxido de metileno, óxido de etileno). 4.7. AGUA EMPLEADA EN EL LABORATORIO El agua se utiliza como medio de reacciones, para la limpieza, para reactivos,... El agua del grifo no suele valer para medios de laboratorio porque tiene muchas impurezas, orgánicas e inorgánicas, que nos podrían falsear los resultados. Tenemos la necesidad de utilizar agua pura, esto implica que tenemos que eliminar del agua el material en suspensión y disuelto, todo lo que no sea H2O. Actualmente la cantidad 36 de H2O se indica con grados reactivos que son 1, 2, 3, ... Por ejemplo el H2O del tipo 1 se utiliza en procedimientos de laboratorio cuantitativo, para medir cantidades, también se utiliza para preparar controles, patrones,...; el agua de tipo 2 se utiliza en técnicas de microbiología, inmunología, hematología...; la del tipo 3 se emplea como base para obtener agua del tipo 1 y 2, también se utiliza para el lavado del material aunque luego lo enjuaguemos con otros tipos de H2O. Encontramos distintos tipos de agua para uso farmacéutico: Descalcificada: Es agua sin calcio ni magnesio (sacamos la dureza del agua). Sirve para refrigerantes y autoclaves. No sirve para estar en contacto con medicamentos. Purificada: Se obtiene por la destilación del agua descalcificada. Se eliminan las sales minerales y las impurezas volátiles. Sirve para lavar todo lo que está en contacto con el medicamento, y para preparar medicamentos a excepción de colirios e inyecciones. Se guarda en recipientes de cristal. Agua para inyectables: Se obtiene de la destilación del agua purificada. Es un agua apirógena. Puede ser a granel, para preparar colirios, o estéril, para preparar inyectables. Se guarda en recipientes de acero inoxidable. Veremos a continuación distintos métodos para obtener agua purificada: destilación, desionización, osmosis inversa, filtración, adsorción. 37 4.7.1. Destilación Es el procedimiento clásico para obtener H2O puro, consiste en un proceso en el cual se calienta agua hasta la evaporación (100ºC) y luego se condensa y de esta manera se puede conseguir agua exenta de substancias extrañas (materia orgánica, bacterias, impurezas inorgánicas) esa agua obtenida tiene una característica que es que tiene muy poca conductividad. Para conseguir la destilación se emplean los destiladores, de acero inoxidable o de vidrio. A partir de esta agua destilada se puede obtener agua bidestilada, se obtiene a partir de una segunda destilación en presencia de un agente oxidante (KMnO4) que destruye la materia orgánica. Este proceso de destilación tiene algunos tipos de inconvenientes: No se eliminan algunas substancias como NH3, CO2, Cl2 y algunos compuestos orgánicos. En el destilador se pueden ir acumulando materiales que no son volátiles y eso implica que hay que hacer una limpieza del destilador. Mediante la destilación se puede conseguir agua del tipo 1 y del tipo 2. Figura 42 – Destilación. 4.7.2. Desionización o resinas de intercambio iónico 38 Es un método de purificación del agua en el cual se hace pasar el agua a través de una columna en cuyo interior hay unas substancias llamadas resinas de intercambio iónico (son polímeros de elevado peso molecular insolubles en agua) que pueden ser ácidas o básicas, y puede haber una mezcla de las dos. Estas resinas son capaces de eliminar impurezas que están cargadas positivamente o negativamente. La duración de esta columna es limitada, pero tiene una ventaja, que es que las resinas pueden ser regeneradas. Pero también tiene algunos inconvenientes: No elimina microorganismos, solo elimina iones. No elimina muchos componentes orgánicos. Por eso es conveniente antes de hacer pasar el agua por la columna hacer un tratamiento previo antes. Resinas aniónicas: Son sales de amonio cuaternarias. Cuando pasa el agua retienen aniones del agua y ceden OH-, quedando el agua básica. Se regeneran con NaOH. Resinas catiónicas: Son sulfonatos. Retienen cationes del agua y ceden protones (H+) quedando el agua ácida. Se regeneran con HCl. Figura 43 – Desionización. 39 4.7.3. Osmosis inversa Se caracteriza por: Consiste en hacer pasar el agua bajo presión a través de una membrana semipermeable y se detienen así tanto partículas orgánicas como inorgánicas. Con este método se obtiene agua del tipo 3. No es un método ideal para conseguir agua del laboratorio, sino que es un sistema preliminar de tratamiento del agua, y luego se puede aplicar desionización. El agua pasa de la zona más concentrada a la menos concentrada. Hay dos tipos de membranas semipermeables, de acetato de celulosa o poliamidas aromáticas. Eliminan partículas de hasta 5 micrómetros. Es la menos efectiva para eliminar sales (la mejor es la desionización, luego la destilación, y por último la osmosis inversa). Figura 44 – Proceso de osmosis inversa. 4.7.4. Filtración 40 Se hace pasar el agua a través de unas membranas semipermeables, la calidad de la filtración depende del tamaño del pozo del filtro, cuanto menor es el tamaño de los agujeros mayor es su pureza. Figura 45 – Filtración. 4.7.5. Adsorción Se utilizan agentes adsorbentes que pueden ser carbón vegetal, arcillas, silicatos,... así conseguimos que se separen las substancias orgánicas. Pero actualmente para purificar el agua se tiende a combinar distintos métodos. Se puede realizar un proceso de ósmosis inversa para hacer una purificación primaria, luego se podría pasar a través del carbón vegetal para eliminar materiales orgánicos, y a continuación una desionización para eliminar material inorgánico, y por último, una filtración para eliminar partículas disueltas, bacterias,... En el mercado existen unidades que purifican el agua y que combinan distintos métodos. Figura 46 – Proceso de adsorción. 5. RESUMEN En esta lección hemos visto que en el laboratorio se deben seguir una serie de normas de actuación, para evitar riesgos y malas actuaciones. 41 Los materiales pueden ser de plástico, porcelana o vidrio. Hemos aprendido a pesar, ya que es una acción muy importante en el laboratorio, que se debe hacer con precisión y exactitud, por pesada directa o por diferencia, en básculas manuales o electrónicas. Tenemos el material volumétrico que nos permite hacer medidas y transferencias exactas de volumen, con buretas, pipetas, matraces aforados, probetas,… Nos encontramos con el material más frecuente del laboratorio como matraces Erlenmeyer, vasos de precipitado, kitasatos, espátulas, vidrios de reloj, tubos de ensayo, gradillas, pinzas, mortero,… que nos permiten llevar a cabo acciones básicas de laboratorio. Dependiendo del tipo de laboratorio, se pueden tener distintos materiales, si es un laboratorio microbiológico, analítico, clínico,… con materiales específicos para cada acción. En todo laboratorio encontramos aparatos para desecar, refrigerar y esterilizar el material. El material se debe lavar y conservar mediante distintos métodos. El agua para el laboratorio se puede obtener de distintas maneras, como son la desionización, destilación, osmosis inversa, filtración y adsorción. 42 43