Cilindro graduado

Una probeta graduada , también conocida como cilindro medidor o cilindro mezclador , es un instrumento de laboratorio común que se utiliza para medir el volumen de un líquido. Tiene forma cilíndrica estrecha. Cada línea marcada en la probeta representa la cantidad de líquido medida.

Las probetas graduadas grandes suelen estar hechas de polipropileno por su excelente resistencia química o de polimetilpenteno por su transparencia, lo que las hace más ligeras y menos frágiles que el vidrio . El polipropileno (PP) se puede esterilizar en autoclave repetidamente con facilidad ; sin embargo, la esterilización en autoclave a temperaturas superiores a unos 121 °C (250 °F) (dependiendo de la formulación química: el polipropileno de grado comercial típico se funde a más de 177 °C (351 °F) ) puede deformar o dañar las probetas graduadas de polipropileno, afectando su precisión. ^{[ 1 ]}    

Una probeta graduada tradicional suele ser estrecha y alta para aumentar la exactitud y precisión en la medición de volumen. Tiene una base de plástico o vidrio (soporte) y un pico vertedor para facilitar el vertido del líquido medido. Existe otra versión ancha y baja.

Las probetas mezcladoras tienen juntas de vidrio esmerilado en lugar de un pico, por lo que se pueden cerrar con un tapón o conectar directamente con otros elementos de un colector. ^{[ 2 ]} Con este tipo de probeta, el líquido dosificado no se vierte directamente, sino que a menudo se extrae mediante una cánula . Una probeta graduada se lee con la superficie del líquido a la altura de los ojos, donde el centro del menisco muestra la línea de medición. Las capacidades típicas de las probetas graduadas van de 10 mL a 1000 mL.

Las probetas graduadas se utilizan a menudo para medir el volumen de un líquido. Generalmente son más exactas y precisas que los matraces y vasos de precipitados de laboratorio , pero no deben usarse para realizar análisis volumétricos ; ^{[ 3 ]} se debe usar material de vidrio volumétrico, como un matraz volumétrico o una pipeta volumétrica , ya que es aún más exacto y preciso. A veces, las probetas graduadas se utilizan para medir el volumen de un sólido indirectamente midiendo el desplazamiento de un líquido.

Para mayor precisión, el volumen en las probetas graduadas se representa en escalas con 3 cifras significativas : las probetas de 100 ml tienen divisiones de graduación de 1 ml, mientras que las de 10 ml tienen divisiones de graduación de 0,1 ml.

Existen dos clases de precisión para las probetas graduadas. La clase A tiene el doble de precisión que la clase B. ^{[ 4 ]} Las probetas pueden tener una o dos escalas. Las escalas simples permiten leer el volumen de arriba a abajo (volumen de llenado), mientras que las probetas de doble escala permiten leer tanto el llenado como el vertido (escala inversa).

Las probetas graduadas se calibran para "contener" (volumen de líquido indicado dentro de la probeta) y se marcan como "TC", o para "dispensar" (volumen de líquido vertido indicado, teniendo en cuenta los restos de líquido que quedan en la probeta) y se marcan como "TD". ^{[ 5 ]} Anteriormente, las tolerancias para las probetas "para dispensar" y "para contener" eran distintas; sin embargo, ahora son las mismas. Además, es más probable que se utilicen los símbolos internacionales "IN" y "EX" en lugar de "TC" y "TD", respectivamente. ^{[ 6 ]}

Si se realiza la lectura y el valor calculado se establece en 40,0 mL, el valor preciso sería 40,0 ± 0,1 o de 40,1 a 39,9 mL.

Si se realiza la lectura y el valor calculado se establece en 36,5 mL. El valor más preciso equivale a 36,5${\displaystyle \pm }$0,5 mL o de 36,0 a 37,0 mL.

Para leer el volumen con precisión, la observación debe hacerse a la altura de los ojos y leerse en la parte inferior del menisco del nivel del líquido. ^{[ 7 ]} La razón principal por la que la lectura del volumen se realiza mediante el menisco se debe a la naturaleza del líquido en un espacio cerrado. Por naturaleza, el líquido en el cilindro es atraído por la pared que lo rodea mediante fuerzas moleculares. Esto hace que la superficie del líquido desarrolle una forma convexa o cóncava , dependiendo del tipo de líquido en el cilindro. Leer el líquido en la parte inferior de un líquido cóncavo o en la parte superior de un líquido convexo es equivalente a leer el líquido en su menisco . ^{[ 8 ]} En la imagen, el nivel del líquido se leerá en la parte inferior del menisco , que es la parte cóncava. La lectura más precisa que se podría realizar aquí se reduce a 1 mL debido a los medios de medición dados en el cilindro. A partir de esto, el error derivado es una décima parte de la cifra más pequeña. Por ejemplo, si se realiza la lectura y el valor calculado se establece en 36,5 mL, también se debe incluir el error, de aproximadamente 0,1 mL. Por lo tanto, el valor más preciso equivale a 36,5 mL.${\displaystyle \pm }$0,1; 36,4 o 36,6 mL. Por lo tanto, se pueden leer 3 cifras significativas en la imagen de la probeta graduada dada. ^{[ 9 ]} Otro ejemplo, si se realiza la lectura y el valor calculado se establece en 40,0 mL. El valor preciso es 40,0${\displaystyle \pm }$0,1; 40,1 o 39,9 mL. ^{[ 10 ]}

La probeta graduada fue introducida por primera vez en 1784 por Louis Bernard Guyton de Morveau , para su uso en análisis volumétricos . ^{[ 11 ]}

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  Dos probetas graduadas. Una probeta graduada tradicional (A en la imagen) y una probeta mezcladora (B en la imagen).

• Taza medidora , un dispositivo similar utilizado para cocinar.