EQUIPS DE CALOR

Autors: Miriam Medina Maldonado, Eliana Baldelomar Balderrama, Laura Caballé i Eva Olmo - Núria Ferré

Pots navegar per cada apartat. Hi ha activitats relacionades amb alguns d'ells, i poden treballar-se mitjançant la Realitat virtual o les Visites virtuals.

Els equips de laboratori que permeten elevar la temperatura utilitzen mètodes directes o indirecte. En els equips que proporcionen calor al laboratori de manera indirecta, no hi ha flama, sinó que posseeixen un element intermedi entre la flama i l’objecte que cal escalfar. Alguns tipus d’escalfament indirecte poden ser:

• Placa calefactora: és una superfície metàl·lica escalfada elèctricament que pot arribar a temperatures entre 150ºC i 250ºC. S’utilitzen en els casos en què cal escalfar algun líquid inflamable i s’evita d’aquesta forma l’ús del bec.
• Bany termoestàtic: poden ser de baixa temperatura (aigua) o d’alta temperatura (arena).
• Manta calefactora: amb una sèrie de resistències elèctriques s’aconsegueix l’escalfament. És comunament usada per a solvents amb els quals la flama és perjudicial.
• Estufa: els objectes que cal escalfar s'introdueixen en el seu inetrior Arriben a temperatures de fins a 250ºC. A l’interior tenen un recobriment intern d’acer inoxidable. Darrere d’aquests hi ha resistències elèctriques per a elevar la temperatura. Permeten regular la temperatura fins al valor que es desitgi. La seva funció principal és assecar els precipitats o els sòlids, en general. Aquests equips disposen d’un manual d’ús i/o manteniment que proporciona el fabricant i que ha de tenir en compte l’usuari.
• Forn Mufla: és un forn utilitzat als laboratoris que té el seu interior un recobriment d'un material refractari que permet repartir la calor uniformement i assolir temperatures elevades, superiors als 250ºC i fins al voltant dels 1,100 °C.

BECS DE GAS

Els equips de laboratori que permeten elevar la temperatura utilitzen mètodes directes o indirectes. El mètode directe implica la utilització d’una flama sobre el recipient que s’escalfa. Per fer-ho s’utilitzen els becs.

S’utilitzen els becs de gas amb entrades d’aire regulables, segons la temperatura que es desitge obtenir. Els més utilitzats són:

• Bec de Bunsen: la temperatura oscil·la entre 800ºC i 900ºC
• Bec de Mecker: la temperatura oscil·la entre 1.120ºC 1.140ºC. La diferència amb l’anterior és que té una placa de cribratge que dóna una major uniformitat de calor.
• Bec de Fischer: és igual en aspecte que el de Mecker, l’única diferència és que en la part inferior té una vàlvula o agulla que permet regular el cabal de gas.

BEC BUNSEN

El treball amb flama oberta té riscos d’incendi i explosió pels gasos comburents o combustibles o pels productes inflamables que pugui haver-hi en l’ambient. Els equips amb flama s’utilitzen fonamentalment per a escalfar, evaporar o esterilitzar mostres o reactius químics. Els més usats habitualment al laboratori són els becs. N’hi ha d’alcohol, gairebé no utilitzats en el laboratori i de gas , que els anomenem bec de Bunsen.

Per a la prevenció d’aquests riscos són adequades les accions següents:

• Reduir al màxim la utilització de flames vives al laboratori. Per a encendre els becs de Bunsen cal utilitzar preferentment encenedors piezoelèctrics.
• Suprimir la flama o la substància inflamable aïllant-les o garantir una ventilació suficient perquè no s’arribi mai al límit inferior d’inflamabilitat.
• Escalfar els líquids inflamables mitjançant sistemes que treballen a una temperatura inferior a la d’autoignició (per exemple, bany maria).
• Utilitzar equips amb dispositiu de seguretat que permeten interrompre el subministrament de gasos en cas d’anomalia. o Manteniment adequat de la instal·lació de gas.
• Els becs de Bunsen no han de posar-se en llocs amb corrent d’aire, sota prestatges ni en la proximitat de productes inflamables.
• Disposaran d’una mànega no excessivament llarga en la qual ha de constar el combustible que s’hi pot utilitzar i la data de caducitat.
• Per a evitar fuites de gas es recomanable que els becs de Bunsen tinguin vàlvula termoelèctrica, dispositiu de seguretat (“tallagàs”). La seva funció és tallar l’entrada de gas en uns segons en cas que la flama s’apagui accidentalment o no funcioni adequadament. Els models que disposen de “tallagàs” disposen d’un termoparell situat prop de la flama que tanca la vàlvula quan la temperatura està per sota de cert valor.
• Els bec de gas Bunsen ha de disposar de ràcord normalitzat (connexió) per a connexió de conjunt espirometàl·lic de 1/2’’.
• No s’han d’obrir mai els flascons que contenguin líquids o vapors inflamables (benzina, alcohol, èter) prop de l'encenedor.

MANTENIMENT- GAS

El Manteniment preventiu dels becs de gas bunsen és molt important en lesinstal·lacions d'un laboratori. Cal dur un manteniment periòdic del bec (una vegada a l’any) revisant l’orifici de l’injector i el tub de sortida de la flama.

Es recomana revisar minuciosament la mànega de seguretat del bec de Bunsen de forma regular per comprovar si hi ha fissures, especialment la zona del maneguet final. En funció de la utilització de l’equip, és necessari realitzar comprovacions a intervals breus, especialment si la mànega de seguretat del bec de Bunsen entra en contacte amb substàncies químiques o se sotmet a càrregues mecàniques externes, sobredilatacions o càrregues, o simplement per envelliment de la instal·lació.

Per exemple, en el laboratori de Microbiologia, hi ha diversos BECS BUNSEN

MANTENIMENT- INSTAL·LACIÓ DE GASOS A PRESSIÓ

El treball amb gasos comprimits, és menys habitual en laboratoris de pràctiques de cicles de formació de grau mitjà, però és molt comú a nivells més avançat, i necessita d’una sèrie d’accions preventives específiques. En primer lloc, el personal del laboratori i els estudiants haurien d’estar familiaritzats amb la manipulació correcta de les bombones de gasos a pressió, per la qual cosa cal fer una petita sessió introductòria a l’inici del període de pràctiques., i es repeteix en diversos mòduls dels cicles formatius.

En principi, les bombones de gasos a pressió que s’han d’utilitzar habitualment a les pràctiques (per a cromatògrafs de gasos, aparells d’espectrofotometria d’absorció atòmica, adsorció o equips d'absorció, nitrogen o heli per a atmosferes de reacció inerts, etc.) no s’han de situar dins el laboratori. La situació ideal és la d’una caseta de gasos ubicada a l’exterior, on les bombones estiguin situades en posició vertical. Aquesta caseta està situada als peus de l'edifici B, al costat de l'equip de compressió. Només el personal autoritzat hi té accés.

Només es poden de tenir bombones dins el laboratori per a llur utilització esporàdica, durant el temps en què s’emprin. Les bombones hauran d’estar en posició vertical i ben fixades mitjançant abraçadores o cadenes a la paret. Si es tracta de gasos tòxics o corrosius la bombona ha d’ésser prou petita per a permetre la seva col·locació dins una vitrina extractora. Cal tenir també cura de que les bombones conservin les marques, senyals o etiquetes originals, car aquestes contenen informació important per a la manipulació segura del gas (nom químic del gas, símbols de perillositat, qualitat del gas, capacitat de la bombona, pressió de càrrega, etc.).

Les bombones no s’han de repintar mai car hi ha un codi estricte de colors per a diferents parts de la bombona (ogiva o part davantera, franja i cos). Així, el color del cos reflecteix la perillositat del gas:

• VERMELL gasos combustibles
• TARONJA propà o butà
• NEGRE gasos oxidants o inerts
• GROC gasos corrosius VERD gasos tòxics

Una identificació complerta del gas s’aconsegueix amb combinacions de colors de la franja i l’ogiva. Per exemple, l’hidrogen té les tres parts de color vermell; l’aire comprimit té cos i franja negres i ogiva blanca; el nitrogen té les tres parts de color negre; el clor té el cos groc amb franja i ogiva blanques, etc. Els subministradors poden proporcionar un pòster informatiu. Les bombones hauran d’estar emmagatzemades en un lloc protegit contra la corrosió, lluny de fonts de calor i de substàncies inflamables, lluny d’escales, ascensors i altres rutes de sortida. Pel que fa a llur ubicació temporal dins el laboratori, cal observar les mateixes precaucions, tenint cura a més, si es situen a la paret d’un passadís, que no obstrueixin el pas i que les vàlvules de sortida s’orientin correctament per a prevenir contusions.

Finalment, cal recordar que les bombones no s’han de transportar fent-les rodar per la base o arrossegant-les, sinó amb els carretons adients. Durant el transport la clau ha d’estar tancada i el caputxó metàl·lic ha d’estar roscat per evitar fuites en cas de caiguda. Un cop col·locat el manoreductor, s’ha de comprovar l’absència de fuites a les juntes amb aigua sabonosa (o un detector de gasos).

En cas de fuita, si aquesta és sense flama, s’ha de tancar ràpidament la clau principal. Si no es pot tancar l’aixeta, s’ha de traslladar el recipient a l’exterior, i avisar el tècnic de manteniment. Si la fuita és amb flama, s’ha de procurar tancar primer la clau. Si això no és possible, s’ha de evacuar la zona i avisar els bombers.

Mentre no arriben, s’han d’allunyar les substàncies inflamables de la bombona, s’ha de ruixar la bombona amb aigua dispersada freda i intentar apagar la flama amb un extintor de neu carbònica o de pols polivalent. Un cop extingida la flama, s’ha de tancar ràpidament la clau (per evitar la formació de mescles explosives). Les bombones que hagin patit alguna fuita o accident s’han de retornar al subministrador.

Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos, Rev.05, Naciones Unidas, 2013

Accedeix a cada un dels enllaços per a consultar els gasos a pressió que poden causar un perill físic, per a la salut humana o per al medi ambient

(1) Explosivos

(2) Gases inflamables (incluidos los gases químicamente inestables)

(3) Aerosoles

(4) Gases comburentes

(5) Gases a presión

FONTS

DIRECTRIUS DE TREBALL SOBRE ELS EQUIPS QUE PRODUEIXEN CALOR AL LABORATORI

OPERACIONS BÀSIQUES DE LABORATORI

ENCENEDOR DE GAS BUNSEN

Prevenció dels riscos als laboratoris de química - UB

Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos, Rev.05, Naciones Unidas, 2013