Práctica 3: ¿Cuánto absorbe? Medición de masa y volumen

Fernanda Esalethsy Pichardo Mejía.
20/10/16

Objetivo: 
Determinar la capacidad absorbente de poliacrilato de sodio y conocer los daños que causa al ambiente y la forma correcta de desecharlo.

Investigación: 

Qué es el poliacrilato de sodio, qué usos tiene, qué daños causa al ambiente y cuál es la forma correcta de desecharlo.

Poliacrilato de sodio. 

El opoliacrilato de sodio es un polímero formado por monómeros —CH2CH2(CO2Na)—.Se observa como un polvo blanco y sin olor. Puede aumentar su volúmen hasta mil veces si se le agrega agua destilada. Debido a sus cualidades es utilizado en pañales, toallas higiénicas o procesos químicos que requieran la absorción de agua. También tiene la singular característica de parecerse a la nieve, mirado a simple vista, por lo que sirve para la creación de nieve artificial.

No está clasificado como producto peligroso, pero trae consecuencias negativas al medio ambiente, principalmente al agua, por ello no se debe permitir su incorporación al suelo, ni a acuiferos.

¿Cuáles son los principales usos del poliacrilato de sodio? 

• Pañales absorbentes.
  Los pañales desechables que están sucios con heces deben desecharse en forma adecuada. Descarte las heces en el inodoro siempre que sea posible. No tire los pañales en el bote de la basura. Cuando se encuentre fuera de su hogar, envuelva los pañales sucios en una bolsa de plástico antes de tirarlos.
• Toallas sanitarias
• Limpieza de residuos médicos de los hospitales
• Eliminación de agua en algunos combustibles como los utilizados en aviación
• Absorción de agua en fugas
• Aislamiento de centrales eléctricas y cables ópticos que pudieran entrar en contacto con agua
• Producción de nieve artificial 
• Acondicionamiento de tierra en jardines para que retenga una mayor cantidad de agua
  
  Fuentes:
  
  

  http://www.bebes.sutterhealth.org/afterthebirth/newborn/nb_disposable.html

  http://www.quiminet.com/articulos/la-absorbencia-del-poliacrilato-de-sodio-2603427.htm

  http://quimica-explicada.blogspot.mx/2010/06/poliacrilato-de-sodio-nieve-artificial.html

  http://www.globalquim.cl/gq/_mng_content/_arcDocs/HDS28213409.pdf
  
  
  

  Hipótesis:

1. Antes de entrar pensaba que iba a ponerle agua al pañal y que se iba a gelatinizar.
2.  Creía que el poliacrilato de sodio era una sustancia que la maestra nos daba.

Material:

• 2 pañales desechables 
• 1 frasco de boca ancha de 1 litro aprox.
• 1 balanza
• 2 bolsas de pláatico medianas
• 1 agitador de madera o vidrio
• 1 pipeta de 10 ml
• Agua de la llave 
•  Papel de baño o servilletas
• Cubrebocas 
• Lentes 
• Guantes
• Vaso de precipitado

Procedimiento:

1. Coloquen el pañal dentro de la bolsa de plástico y rásguenlo para sacar el relleno de algodón. Demenucen el algodón dentro de la bolsa, sacudiéndola de vez en cuando. De ésta manera, el polvo blanco cristalino de poliacrilato de sodio se acumulará en el fondo de la bolsa.
2. Pesen el polvo extraído con una balanza y determinen la masa de poliacrilato de sodio que contiene un pañal. Vacíen el polvo al frasco.
3. Midan 50 ml de agua con un vaso de precipitado y agréguenlos al polímero. Agíten suavemente con la varilla de vidrio hasta que el agua se absorba.
4. Continúen añadiendo 10 ml de agua cada vex. Usen el agitador para mezclar el agua y el poliacrilato y una tira de papel de baño para verificar que se absorbe el agua que agreguen. Recuerden registrar la cantidad de agua que añadan y describan cómo cambian las propiedades de la mezcla al agregar más líquido.
5. Cuando observen que la tira  de papel de baño se humedece al tocar la mezcla, añadan el agua de 1 ml en 1 ml hasta que la tira de papel salga mojada.
6. Midan la masa final del policrilato de sodio ya hidratado y registren el resultado.

Observaciones: 

 Sacamos el algodón del pañal y empezamos a desmenuzarlo, sacudíamos la bolsa y después volvíamos a desmenuzar el algodón, para extraer todo el polvo cristalino.

 .

 Mientras unos terminaban con éste proceso, calibramos la balanza, primero pesamos el vaso y después colocamos en él poliacrilato de sodio. Al final restamos lo que pesaba el vaso a lo que pesaba el poliacrilato de sodio.

Después, con un vaso de precipitado medimos 50 ml y lo agregamos al poliacrilato de sodio y agitamos hasta que el agua se absorvió totalmente. Después fuimos agregando 10 ml con ayuda de una pipeta.

Análisis de resultados:
a) Determinen el máximo volumen de agua que la masa de poliacrilato de sodio absorbe el pañal.
Poliacrilato del pañal de marca: 40 mililitros
 Poliacrilato del pañal que no es de marca: 20 mililitros
b) Comparen sus resultados con los de otros equipos y expliquen las diferencias.
Puede que a nosotros nos salió diferente los resultados, porque necesitábamos papel de baño para que con ayuda de él sepamos cuánta agua se debía agregar.
c) Dividan el volumen total de agua absorbido entre la masa inicial del poliacrilato. Esa cantidad es una medida de cuánta agua absorbe el polímero por unidad de masa (ml/g)
 Poliacrilato de sodio del pañal de marca: 22.63157895 ml/g
 Poliacrilato de sodio del pañal que no es de marca: 6.756756757 ml/g
d) Analicen y evalúen sus posibles errores en la medición de masas y volúmenes durante el experimento.Propongan estrategias para mejorar las mediciones y qué otros instrumentos de medición facilitarán el trabajo.
Yo pienso que ésta práctica fue en la que tuvimos más errores y dificultades, ya que no contábamos con el material que se requería; para la próxima revisaremos en el cuadernillo lo que se necesita, porque no nos pidieron el papel.

Manejo de residuos:  
Coloquen el pañal en el contenedor de basura inorgánica y desechen el poliavrilato de sodio de acuerdo al protocolo que investigaron.

Conclusión:
Pudimos observar que el poliacrilato de sodio que se encuentra en los pañales de marca, absorben más rápido los líquidos, que el que se encuentra en los pañales que no son de marca, puede ser que ésto pase por la calidad con la que están fabricados.

Practica 2: Conocimiento del material de laboratorio y uso.

Objetivo: 

El alumno conocerá algunos de los materiales con los que cuenta el laboratorio de ciencias para la elaboración de experimentos de experimentos, así como su uso y clasificación.

Investigación:

¿Qué cuidados se debe tener con el material de laboratorio de cristal, porcelana al momento de utilizarlos y limpiarlos?

Material de cristal:

• No se deben de someter a cambios bruscos de temperatura.
• No calentar directamente al mechero de gas.
• No colocar recipientes vacíos o húmedos por fuera en la parrilla eléctrica.
• No calentar termómetros de vidrio por encima de su temperatura límite.
• No se debe de utilizar recipientes de vidrio agrietados o desbordados.
• No lavarlos con medios abrasivos que al rayar la superficie debilite el vidrio.

Fuente de información: http://es.slideshare.net/LizBethDoRantes/mantenimientos-en-instrumentos-de-vidrio

Material de porcelana:

• Al terminar de ser usados deben limpiarse bien y esperar a que estén secos antes de volver a ser usados.
• Se ocupan para experimentos donde se utilizan temperaturas de hasta 1500 ºF.
• Su limpieza es igual a la de los materiales de vidrio/cristal.

Fuente de información: https://es.wikipedia.org/wiki/Material_de_porcelana_(qu%C3%ADmica)

*Sobre la mesa de trabajo encontrarán un conjunto de materiales utilizados en el laboratorio de ciencias. A continuación deberás realizar la siguiente actividad con ese material:

a) Clasifica el material de acuerdo al uso que le puedes dar

Material de reacción:

• Tela de alambre con centro de asbesto 
• Vidrio de reloj 
• Mechero de bunsen
• Refrigerante

Material de preparación:

• Anillo de hierro 
• Agitador de vidrio
• Matraz Erlenmeyer 
• Mortero con pistilo 
• Tubo de ensayo
• Matraz de destilación 

Material de medición:

• Pipeta 
• Probeta 
• Balanza granataria

Material de soporte:

• Soporte universal
• Embudo de plástico
• Pinzas para tubo de ensayo
• Gradilla
• Pinza universal

b) Enseguida en un cuadro comparativo registren lo siguiente:

-Imagen (fotografia)

-Nombre correcto 

-Uso

Nombre del material	Uso	Imagen
Agitador de vidrio	Mezclar sustancias
Vidrio de reloj	Medir la masa y hacer reacciones a pequeña escala
Vaso de precipitado	Diluir, preparar y calentar sustancias, no es preciso en la medición de volúmenes
Pipeta	Medir con exactitud volúmenes de líquidos de baja densidad y poder trasvasarlos
Probeta	Medir con exactitud volúmenes de líquidos de baja y alta densidad
Matraz erlenmeyer	Hacer reaccionar y mezclar sustancias que emitan pocos gases; a pesar de que es volumétrico, no es preciso.
Matraz de destilación	Provocar la ebullición de sustancias con diferentes puntos de ebullición y transporta los gases a un refrigerante
Refrigerante	Condensa los vapores generados por la ebullición; utiliza agua fría
Tubo de ensayo	Sirve para calentar, disolver o hacer reaccionar sustancias
Pinzas para tubo de ensayo	Sujetar el tubo de ensayo
Gradilla	Soportar y mantener visibles los tubos de ensayo
Balanza granataria	Medir pequeñas cantidades de sustancias (de 0 a 610 gramos)
Soporte universal	Sirve para sujetar pinzas, anillo de hierro y rejilla de alambre (sistema de calentamiento)
Anillo de fierro	Se sujeta al soporte universal para sostener durante el calentamiento a vasos de precipitado o matraces
Tela de alambre con centro de asbesto	Se deposita encima del anillo de hierro, permite la alectuada, distribución de calor durante el calentamiento
Mechero bunsen	Dispositivo a base de gas que proporciona calor para propiciar las reacciones
Embudo de plástico	Filtrar y trasvasar sustancias a recipientes de boca pequeña
Mortero con pistillo	Demoler o triturar sustancias sólidas
Cápsula de porcelana	Calcinar y medir la masa de sustancias
Bureta	Medir líquidos con exactitud y controlar el flujo de salida

Observaciones: 

Mientras conocíamos los materiales con los que contaba el laboratorio, nos dimos cuenta que algunos de ellos ya están un poco gastados, pero aún pueden ser usados. 

Conclusión:

Aprendimos los diversos materiales que se encuentran en el laboratorio escolar y que necesitan que les brindemos mucha atención y cuidado; y para qué se utilizan y su función.

Práctica 1: Conocimiento del laboratorio escolar

Objetivo:

Conocer las instalaciones del laboratorio de ciencias y verificar que cumple con las normas de seguridad necesarias para trabajar en él. 

Investigación:

¿Qué debes hacer en caso de...?

a) Haya un incendio en el laboratorio:

En caso de que hubiera un incendio lo mejor es informarle a la maestra, usar el extintor y evacuar el aula.

b) Inhales sustancias corrosivas o tóxicas: 

Informar a la maestra, y si se vuelve un caso más serio, llamar a emergencias.

c) Te salpiques los ojos con una sustancia corrosiva o tóxica: 

Usar abuntante agua en el área e informar a la maestra. 

d) Ingieras alguna sustancia corrosiva o tóxica: 

No provocar el vómito, informar a la maestra y llamar a emergencias. 

e) Tengas un derrame en la piel con alguna sustancia corrosiva o tóxica

Utilizar la regadera de emergencia inmediatamente y después el botiquín.

Desarrollo:

• Ubiquen tu lugar dentro del laboratorio escolar de acuerdo a la distribución que señalara tu profesora.
• Realicen un recorrido por el laboratorio de ciencias y observa con detenimiento las instalaciones para identificar:

a) Identificar los equipos de seguridad con los que cuenta y si están en buenas condiciones:

• La regadera está en buen estado, sólo que está lejos para algunos equipos, y eso puede causar daños si se necesita su utilización urgentemente. 
• El extintor también está muy retirado para algunos equipos 
• El botiquín está en un área poco favorable, aparte la mayor parte de su contenido está caducado. 

b) Verificar si las instalaciones (mesas, butacas, ventilación, servicios de agua potable y gas) están en buen estado.

• Los materiales están bien organizados en sus respectivos lugares.
• La ventilación está en buen estado.
• Las mesas están bien cuidadas, al igual que sus butacas.

c) Haz una lista de lo que falta o falla en el laboratorio de ciencias para dar cumplimiento a 

Nosotros nos pusimos a pensar que si en algún momento ocurre un accidente que requiera la evacuación de manera inmediata, se dificultará el proceso a para poder salir, ya que la puerta es demasiado estrecha y alejada para ciertas personas, por eso nosotros pensamos que es necesario una salida de emergencia más grande, o que hubiera dos. 

Actividad:

1. Escribe qué puede pasar si...

a) No usas la bata de laboratorio

No podemos prevenir que las sustancias químicas toquen nuestra piel. 

b) No lees con cuidado, y antes de empezar lo que tienes que hacer.

Puedes ocasionar un accidente por no seguir las instrucciones y procedimiento adecuado.

c) Hueles directamente una sustancia desconocida.

Puede que esa sustancia sea tóxica y pueda causar daños a nuestra salud, tanto internos como externos.d) No te lavas las manos una vez que terminas la practica.

Contaminamos las cosas que tocamos una vez fuera del laboratorio.

e) Hay una explosión dentro del laboratorio y los pasillos están obstruidos con mochilas

Puede haber tropiezos debido a la obstrucción del camino y podemos causar que algún material caiga, o bien, una sustancia.

f) Mezclas sustancias sin conocerlas 

Puede generarse una reacción peligrosa, tales como una explosión o un incendio.

g) Juegas y corres dentro del laboratorio.

Puedes chocar con alguien que esté manipulando algún químico y se puede ocacionar un accidente.

h) Comes o bebes en el laboratorio.

La comida se contamina con el aire que se encuentra en el laboratorio.

i) No te aseguras de que la sustancia que necesitas es la que se encuentra en el frasco.

Se pueden mezclar químicos que sean peligrosos.

      2. Se les presentan 2 sustancias químicas utilizadas en el laboratorio escolar. Su trabajo consistirá en determinar: 

a) Si cuenta con los indicadores necesarios para saber si esta en buenas condiciones y las precauciones que debemos tomar al utilizarla. En el caso de que la respuesta sea no, anoten los errores.

• El frasco "D - Glucosa anhidra" no se puede apreciar si está caducado ni en buen estado, tampoco dice las precauciones que hay que tomar.
• El frasco  "Analytyka no contiene la fecha de caducidad, pero sí tiene las precauciones.

     3.Los investigadores de la UNAM también han sufrido accidentes. En la Facultad de Química de la UNAM, un alumno nuevo estaba en el laboratorio haciendo un experimento cuando una gota de un ácido le cayó en el ojo. Él se enjuagó lo mejor que pudo, pero no le avisó a su profesora por temor a ser regañado. Durante semanas fue a la facultad con el ojo tapado, diciendo que tenía una infección. Al final del curso se supo lo que pasó. Finalmente el muchacho se quedó tuerto.

a) ¿Qué errores cometió este estudiante?

No le comentó a su profesor(a) y tampoco acudió a un médico cuando salió del laboratorio.

b) ¿Qué harías tu si estuvieras en su lugar? 

Iría con la maestra para que me ayude y así no se complique la situación.

Conclusión:

Redacta un documento dirigido a la dirección de la escuela en donde hagas del conocimiento de las autoridades de la situación actual del laboratorio:

Estimado director de ésta institución.
Por el siguiente medio queremos informarle sobre las instalaciones del laboratorio escolar . Éstas mismas son seguras y cuentan con los materiales necesarios para realizar las practicas de manera adecuada y segura, pero se necesitan algunos cambios, por ejemplo: unos productos del botiquín están caducados, y lamentablemente se encuentra en un lugar muy retirado de nuestra área de trabajo. También, algunas sustancias no demuestran si son tóxicas o si están caducadas.

En general todo esta bien, las mesas, butacas, y material para realizar nuestro trabajo están en buen estado.