Ensayos Fisioquímicos (ebook)

Argumento de Ensayos Fisioquímicos (ebook)

Los ensayos fisicoquímicos de las sustancias son pruebas que se realizan habitualmente en todos los laboratorios sobre productos y materiales tanto para su identificación como para su caracterización cuantitativa y cualitativa. El tipo y número de ensayos que se vayan a realizar sobre una sustancia debe determinarse en función de las necesidades analíticas, equipos y personal disponible. Por ejemplo, cuando un producto entra en un laboratorio es primordial siempre, en primer lugar, la identificación organoléptica con una muestra patrón de referencia, ensayo que servirá como punto de partida para realizar los siguientes o rechazar el producto en caso de negativo de identificación. Todos los sectores industriales necesitan realizar pruebas de comprobación de materias primas, productos semielaborados y de sus productos finales, constituyendo junto con los ensayos analíticos la herramienta de control de calidad en toda la cadena de producción. Este libro recoge los principales ensayos fisicoquímicos con los instrumentos más habituales de realización que se contemplan en los actuales planes de estudio de la formación profesional de grado superior.0PRÓLOGO 1. LA MATERIA Y LOS CAMBIOS DE ESTADO Objetivos Mapa conceptual Glosario 1.1. Estados de agregación de la materia 1.2. Tipos de enlace 1.2.1. Enlace iónico 1.2.2. Enlace covalente 1.2.3. Enlace metálico 1.3. Estado sólido 1.3.1. Propiedades y características del estado sólido 1.3.2. Cristalización. Sistemas y estructuras cristalinas 1.3.3. Diagramas de fases de sólidos. Aleaciones 1.4. Estado líquido 1.4.1. Propiedades y características del estado líquido 1.4.2. Disoluciones 1.5. Estado gaseoso 1.5.1. Propiedades y características del estado gaseoso 1.5.2. Solubilidad de los gases en los líquidos 1.5.3. Compresibilidad de un gas 1.6. Cambio de estado 1.6.1. Temperatura y calor 1.6.2. Leyes de los cambios de estado y propiedades derivadas 1.6.3. Equilibrios y diagramas de fases. Punto crítico. Punto triple 1.6.4. Propiedades coligativas de las disoluciones Resumen Actividades de autoevaluación Ejercicios propuestos Práctica n.º 1 Práctica n.º 2 2. LA DENSIDAD Objetivos Mapa conceptual Glosario 2.1. Densidad 2.1.1. Densidad y peso específico. Conceptos 2.1.2. Relación entre densidad absoluta, densidad relativa y peso específico 2.1.3. Densidad de los gases 2.1.4. Influencia de la temperatura y la presión en la medida de la densidad 2.1.5. Densidad de las mezclas 2.2. Determinación de la densidad de los líquidos 2.2.1. Determinación de la densidad con un picnómetro de líquidos 2.2.2. Determinación de la densidad de los líquidos viscosos 2.2.3. Determinación de la densidad de un líquido por inmersión. Principio de Arquímedes 2.2.4. Determinación de la densidad de los líquidos con un densímetro digital 2.2.5. Otros métodos de medida 2.2.6. Comparación de los diferentes métodos para determinar la densidad de los líquidos 2.3. Determinación de la densidad de los sólidos 2.3.1. Determinación de la densidad de los sólidos regulares 2.3.2. Determinación de la densidad de los sólidos irregulares 2.3.3. Determinación de la densidad de los sólidos particulados 2.4. Determinación de la densidad de los gases Resumen Actividades de autoevaluación Ejercicios propuestos Práctica n.º 3 Práctica n.º 4 3. LA VISCOSIDAD Objetivos Mapa conceptual Glosario 3.1. Viscosidad 3.1.1. Viscosidad absoluta o dinámica 3.1.2. Viscosidad relativa o cinemática 3.2. Características de los fluidos 3.3. Tipos de fluidos 3.3.1. Fluidos newtonianos 3.3.2. Fluidos no newtonianos 3.4. Ley de Ostwald o ley de la potencia 3.5. Reometría. Índice de fluidez 3.6. Estudio del comportamiento de la viscosidad con la temperatura y la presión 3.7. Ensayos de determinación de la viscosidad 3.7.1. Determinación de la viscosidad con un viscosímetro capilar 3.7.2. Determinación de la viscosidad con viscosímetros de orificio o copa 3.7.3. Determinación de la viscosidad con un viscosímetro rotacional 3.7.4. Determinación de la viscosidad con un viscosímetro de bola Höppler 3.7.5. Reómetro 3.7.6. Otros sistemas de medida Resumen Actividades de autoevaluación Ejercicios propuestos Práctica n.º 5 Práctica n.º 6 4. TENSIÓN SUPERFICIAL Objetivos Mapa conceptual Glosario 4.1. Tensión superficial. Concepto y unidades 4.1.1. Factores que afectan a la tensión superficial 4.1.2. Consecuencias de la tensión superficial 4.2. Determinación experimental de la tensión superficial de los líquidos 4.2.1. Método de la medición de la tensión superficial con un estalagmómetro o una pipeta 4.2.2. Determinación de la tensión superficial con una balanza de torsión. Anillo de Dunoy 4.2.3. Determinación de la tensión superficial mediante el método de la placa. Método Wilhelmy 4.2.4. Determinación de la tensión superficial por capilaridad. Ley de Jurin 4.2.5. Otros métodos Resumen Actividades de autoevaluación Ejercicios propuestos Práctica n.º 7 Práctica n.º 8 5. ENSAYOS TÉRMICOS Objetivos Mapa conceptual Glosario 5.1. Determinación del punto de fusión 5.1.1. Determinación del punto de fusión mediante método del capilar 5.1.2. Determinación del punto de fusión con un tubo Thiele 5.1.3. Determinación del punto de fusión con un aparato Fisher-Johns 5.2. Determinación del punto de reblandecimiento y punto de gota 5.3. Determinación del punto de ebullición 5.3.1. Determinación del punto de ebullición con un tubo de ensayo 5.3.2. Determinación del punto de ebullición por destilación 5.4. Punto de inflamación y punto de ignición 5.4.1. Determinación del punto de inflamación 5.5. Calibración y verificación de un termómetro Resumen Actividades de autoevaluación Práctica n.º 9 Práctica n.º 10 6. ENSAYOS CALORIMÉTRICOS Objetivos Mapa conceptual Glosario 6.1. Conceptos generales 6.2. Principios de la termodinámica 6.2.1. Calor y capacidad calorífica 6.2.2. Transmisión del calor 6.2.3. Termodinámica del cambio de estado. Calor sensible y calor latente 6.3. Termoquímica. Calor de reacción. Calor de disolución 6.4. El calorímetro 6.4.1. Determinación del calor de cuerpos y sustancias 6.4.2. Determinación de la constante de un calorímetro 6.4.3. Determinación del calor de reacción de una sustancia 6.4.4. Determinación del calor de disolución de una sustancia Resumen Actividades de autoevaluación Ejercicios propuestos Práctica n.º 11 Práctica n.º 12 7. ENSAYOS ELÉCTRICOS Objetivos Mapa conceptual Glosario 7.1. Conceptos generales 7.2. Conductividad y métodos conductimétricos 7.2.1. El conductímetro 7.2.2. Medida de la conductividad de una disolución 7.2.3. Medida del punto final de una valoración de neutralización por conductimetría 7.2.4. Medida del punto final de una valoración por precipitación y formación de complejos 7.3. Potencial y métodos potenciométricos 7.3.1. Celdas galvánicas 7.3.2. Tipos de electrodos 7.3.3. Medida del punto final de una valoración de neutralización por potenciometría Resumen Actividades de autoevaluación Ejercicios propuestos Práctica n.º 13 Práctica n.º 14 8. ENSAYOS ÓPTICOS Objetivos Mapa conceptual Glosario 8.1. Conceptos generales 8.2. La naturaleza de la luz 8.3. Polarimetría 8.3.1. Rotación específica. Poder rotatorio 8.3.2. El polarímetro 8.3.3. Determinación de la rotación óptica con polarímetro 8.4. Refractometría 8.4.1. El refractómetro 8.4.2. Determinación del índice de refracción con el refractómetro Abbe 8.4.3. Determinación de la concentración de una disolución mediante refractometría Resumen Actividades de autoevaluación Ejercicios propuestos Práctica n.º 15 Práctica n.º 16 9. ENSAYOS ORGANOLÉPTICOS Objetivos Mapa conceptual Glosario 9.1. Ensayos organolépticos. Introducción 9.2. Aspecto. Textura 9.3. Transparencia. Turbidez 9.4. Color. Colorimetría. Ensayos colorimétricos 9.4.1. Determinación del color 9.5. Brillo de superficies. Determinación del brillo mediante un brillómetro 9.6. Olor. Notas olfativas 9.6.1. Determinación del olor por un analista 9.6.2. Determinación del olor por cromatografía de gases 9.7. Sabor. Notas gustativas 9.7.1. Determinación del umbral de percepción y gustos básicos 9.7.2. Pruebas sensoriales de sabor 9.8. Tacto 9.9. Funcionamiento de un panel sensorial Resumen Actividades de autoevaluación Práctica n.º 17 Anexo 10. OTROS ENSAYOS Objetivos Mapa conceptual Glosario 10.1. Dilatación de los sólidos 10.2. Tamaño de partícula. Granulometría 10.3. Determinación del tamaño de la gota 10.4. Humedad de un sólido. Proceso de secado 10.5. Cristalización 10.5.1. Etapas de la cristalización 10.5.2. Defectos cristalinos 10.5.3. Velocidad de crecimiento de los cristales 10.6. Medición de magnitudes fundamentales 10.6.1. Determinación de la masa 10.6.2. Determinación del volumen 10.6.3. Determinación de la presión 10.7. Medición de otras magnitudes 10.7.1. Medición de caudales Resumen Actividades de autoevaluación Ejercicios propuestos Práctica n.º 18 Práctica n.º 19 11. CARACTERIZACIÓN DE UNA MUESTRA Objetivos Mapa conceptual Glosario 11.1. Recepción de la muestra 11.2. Muestreo 11.3. Procedimiento de análisis 11.3.1. Documentación necesaria para el análisis 11.4. Muestroteca Resumen Supuesto práctico Actividades de autoevaluación