1 CALIBRACIÓN DE MATERIAL VOLUMÉTRICO

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CALIBRACIÓN DEL MATERIAL VOLUMÉTRICO
Gian Carlos Naranjo Rojas[footnoteRef:1], Michael Andrés Velásquez López[footnoteRef:2] [1: Estudiante del programa de química. Facultad de ciencias Básicas y tecnología, Universidad del Quindío-Colombia. Gcnaranjor@uqvirtual.edu.co ] [2: Estudiante del programa de química. Facultad de ciencias Básicas y tecnología, Universidad del Quindío-Colombia. Mavelasquezl_2@uqvirtual.edu.co ] 
Programa de química. Facultad de ciencias básicas y tecnología, universidad del Quindío – Colombia. Bajo la supervisión de Héctor Hernando Martínez Saavedra[footnoteRef:3] [3: Profesor del programa de química. Facultad de ciencias básicas y tecnologías, universidad del Quindío Colombia. hhmartinez@uniquindio.edu.co ] 
Fecha de entrega: viernes 3 de marzo 2017
RESUMEN
En el siguiente trabajo se calibrarán los materiales volumétricos del laboratorio, evitando los errores sistemáticos y evitando al máximo el aumento de un error aleatorio; la exactitud juega un papel fundamental en el proceso de calibración y la precisión de los estudiantes que proceden a realizar los procedimientos debe de ser muy alta para evitar comprometer un porcentaje de error significativo, para proceder a realizar la práctica se debe de tener plena confianza en materiales como balanzas o en el valor real del volumen que se da.
CÁLCULOS Y RESULTADOS
PROBETA 
Masa de la probeta vacía = 50.06 g
Temperatura del agua = 23.0 °C 
Factor de Conversión a esta temperatura = 1.0035
Se utilizó una probeta con las siguientes especificaciones: 50.0 ml @ 20 °C
· Primera medida
Masa de la probeta con agua = 100.09 g
Masa del agua = Masa de la probeta con agua – Masa de la probeta vacía = 100.09 g-50.06 g = 50.03 g
Para pasar la masa del agua que está en g a ml, solo multiplicamos la masa del agua con el factor de conversión.
50.03 g x 1.0035 = 50.21 ml
Ahora procederemos a calcular el % error: 
A la misma probeta se le realizaron dos medidas más, las cuales arrojaba valores diferentes de masa del agua, para realizar su análisis se procede de la misma mantera, anteriormente descrita, los datos de las mediciones siguientes están contenidas en la siguiente tabla.
	Medición N°
	Masa del recipiente (Probeta de 50 ml) (g)
	Masa de la probeta con agua (g)
	Masa del agua (g)
	Volumen a 20 °C (ml)
	Error %
	1
	50.06
	100. 09
	50.03
	50.21
	0.410%
	2
	50.06
	100.10
	49.50
	49.67
	0.652%
	3
	50.06
	100.08
	50.02
	50.20
	0.394%
A continuación, se procederá a realizar con estos datos un trabajo estadístico. 
N= Numero de mediciones. 
Xi= volumen 1 + volumen 2 + volumen 3
Volumen teórico = 50 ml 
Media
(
Desviación estándar
%Cociente de variación
Exactitud
Error relativo
Los resultados se presentarán en la siguiente tabla
	Media
	50.024475 ml
	Desviación estándar
	0.304211147ml
	% Cociente de Variación
	0.608%
	Exactitud
	0.024475 ml
	Error relativo
	-4.895x10-4
Llegamos a la conclusión que utilizamos una probeta de 50.024 ml ± 0.304 ml, con una exactitud de 0.024 ml y con una precisión de 0.608%.
PIPETA VOLUMÉTRICA
Masa del beaker vacio = 52.32 g
Temperatura del agua = 24.0 °C 
Factor de Conversión a esta temperatura = 1.0038
Se utilizó una pipeta volumétrica con las siguientes especificaciones: 25.0 ml ±0.04 ml @ 20 °C
· Primera medida
Masa del beaker con agua = 77.06 g
Masa del agua = Masa del beaker con agua – Masa del beaker vacio = 77.06 g-52.32 g = 24.74 g
Para pasar la masa del agua que está en g a ml, solo multiplicamos la masa del agua con el factor de conversión.
24.74 g x 1.0038 = 24.88 ml
Ahora procederemos a calcular el % error: 
A la misma pipeta volumétrica se le realizaron dos medidas más, las cuales arrojaba valores diferentes de masa del agua, para realizar su análisis se procede de la misma mantera, anteriormente descrita, los datos de las mediciones siguientes están contenidas en la siguiente tabla.
	Medición N°
	Masa del recipiente (Beaker de 100 ml) (g)
	Masa del Beaker con agua (g)
	Masa del agua (g)
	Volumen a 20 °C (ml)
	Error %
	1
	52.32
	77.06
	24.74
	24.88
	0.663%
	2
	52.32
	76.96
	24.66
	24.75
	0.985%
	3
	52.32
	77.08
	24.78
	24.87
	0.503%
A continuación, se procederá a realizar con estos datos un trabajo estadístico. 
N= Numero de mediciones. 
Xi= volumen 1 + volumen 2 + volumen 3
Volumen teórico = 25 ml 
Media
(
Desviación estándar
%Cociente de variación
Exactitud
Error relativo
Los resultados se presentarán en la siguiente tabla
	Media
	24.83729467 ml
	Desviación estándar
	0.072555475 ml
	% Cociente de Variación
	0.2921%
	Exactitud
	0.1627 ml
	Error relativo
	6.78x10-3
Llegamos a la conclusión que utilizamos una pipeta volumétrica de 24.837 ml ± 0.072 ml, con una exactitud de 0.163 ml y con una precisión de 0.292%.
BURETA 
Con la bureta se realizaron cinco medidas de 2.0 ml y eso se repitió tres veces.
Masa del beaker vacio = 52.3102 g
Temperatura del agua = 24.0 °C 
Factor de Conversión a esta temperatura = 1.0038
Se utilizó una bureta con las siguientes especificaciones: 10.0 ml @ 20 °C
· Primera medida
Masa del beaker con agua = 54.2650 g
Masa del agua = Masa del beaker con agua – Masa del beaker vacio = 54.2650 g-52.3102 g = 1.9548 g
Para pasar la masa del agua que está en g a ml, solo multiplicamos la masa del agua con el factor de conversión.
1.9548 g x 1.0038 = 1.9622 ml
Ahora procederemos a calcular el % error: 
A la misma bureta se le realizaron más medida de 2 ml hasta llegar a 10 ml, luego se repitió 3 veces ese proceso, los datos están contenidos en la siguiente tabla. 
	Medición N°
	Volumen (ml)
	Masa del recipiente (Beaker de 100 ml) (g)
	Masa del Beaker con agua (g)
	Masa del agua (g)
	Volumen a 20 °C (ml)
	Error %
	1
	2.0
	52.3102
	54.2650
	1.9548
	1.9622
	1.8%
	1
	2.0
	52.3102
	54.2910
	1.9808
	1.9883
	0.53%
	1
	2.0
	52.3102
	54.2510
	1.9408
	1.9481
	2.5%
	2
	2.0
	52.3102
	54.2769
	1.9662
	1.9736
	1.3%
	2
	2.0
	52.3102
	54.2267
	1.9165
	1.9237
	3.8%
	2
	2.0
	52.3102
	54.2269
	1.9167
	1.9239
	3.8%
	3
	2.0
	52.3102
	54.2920
	1.9818
	1.9893
	0.53%
	3
	2.0
	52.3102
	54.3053
	1.9951
	2.0026
	0.13%
	3
	2.0
	52.3102
	54.3121
	2.0019
	2.0095
	0.48%
	4
	2.0
	52.3102
	54.2996
	1.9894
	1.9969
	0.15%
	4
	2.0
	52.3102
	54.2800
	1.9698
	1.9772
	1.1%
	4
	2.0
	52.3102
	54.2918
	1.9816
	1.9891
	0.54%
	5
	2.0
	52.3102
	54.2942
	1.9840
	1.9915
	0.42%
	5
	2.0
	52.3102
	54.3128
	2.0026
	2.0102
	0.51%
	5
	2.0
	52.3102
	54.3048
	1.9946
	2.0021
	0.11%
A continuación, se procederá a realizar con estos datos un trabajo estadístico. 
N= Numero de mediciones. 
Xi= volumen 1 + volumen 2 + volumen 3
Volumen teórico = 25 ml 
Media
(
Desviación estándar
%Cociente de variación
Exactitud
Error relativo
Los resultados se presentarán en la siguiente tabla
	
	1
	2
	3
	4
	5
	Media
	1.9588 ml
	1.9331 ml
	1.9929 ml
	1.9877 ml
	2.0012 ml
	Desviación estándar
	0.0203 ml
	0.0286 ml
	0.01022 ml
	9.920x10-3 ml
	9.377x10-3 ml
	% Cociente de Variación
	1.04%
	1.48%
	0.51%
	0.49%
	0.47%
	Exactitud
	0.04 ml
	0.06 ml
	7.06x10-3 ml
	0.012 ml
	1.26x10-3 ml
	Error relativo
	0.0206
	0.0335
	3.55x10-3
	6.15x10-3
	-6x10-4
Llegamos a la conclusión utilizamos una bureta de 9.8737 ml ± 0.17 ml, con una exactitud de 0.120 ml y con una precisión de 3.99%.
PREGUNTAS
7.1. En el contexto del material volumétrico, ¿a qué se refieren los conceptos de ajuste por contenido “In” y por vertido “Ex”? 
Rta: Para calibrar un material volumétrico de laboratorio se puede hacer de dos formas:
· La primera es calibración de contenido la cual se identifica como “ln”, dicho valor hace referencia a el valor del volumen exacto contenido. Por ejemplo, matraces aforados y probetas graduadas.
· La segunda es la calibración por vertido la cual se identifica como “Ex” la cantidad del líquido que sale del material, sin embargo, dicha medida esta reducida por lacantidad de líquido que queda en las paredes del material, no obstante, la mayoría de materiales volumétricos calibrados de esta forma ya tienen esto en cuenta, y la cantidad de líquido vertido es exacta. Por ejemplo, pipetas o buretas.
7.2. ¿Cómo se clasifica el material volumétrico con base a su tolerancia? 
Rta: La tolerancia de los materiales volumétricos está dada en clasificaciones, por ejemplo, la clase A/AS, esta clasificación quiere decir que el material volumétrico está dentro de los límites fijados por la DIN e ISO.
Otra clasificación es la clase B, la cual hace referencia a que están dentro de los límites del doble de error de la clase A/AS.
7.3. Dé ejemplos de los tres tipos de errores que pueden ocurrir mientras se utiliza una pipeta para transferir un volumen conocido de un líquido.
Rta: Los errores aleatorios son los cuales no podemos evitar y están arraigados a cada una de las medidas que hacemos, por ejemplo, el ojo humano, ya que, si una medida se hace múltiples veces así se haga con los mismos materiales, arrojaran muchos resultados.
Otro error claro es la temperatura, ya que la mayoría de materiales volumétricos están calibrados para que funciones perfectamente a 20°C, algunos a 25°C (generalmente estos se utilizan en la industria farmacéutica) sin embargo, la temperatura de los laboratorios no es constante y tampoco las condiciones climáticas, por lo tanto, a la hora de calcular el error cometido o el volumen real medido, los valores podrían variar.
Un error que se puede cometer constantemente, trata de la limpieza de los materiales volumétricos, ya que, en estos se pudo haber medido otros volúmenes anteriormente, o se usan trapos o papel para secar la humedad del material, por lo tanto, quedan residuos que podrían quedar en el material y afectar la exactitud de la medida.
7.4. Dé ejemplos de los tres tipos de errores que podrían ocurrir al pesar un sólido en una balanza analítica. 
Rta: Un error es la calibración de las balanzas analíticas, ya que estas al no estar bien calibradas nos podían brindar valores falsos o desfasados en decimales que a la larga afectaran los cálculos.
Otro error frecuente es transferir los sólidos por medio de papeles o superficies porosas hacia otro recipiente, perdiendo cantidades de solido o contaminando el reactivo.
Transvasar el reactivo solido con espátulas húmedas o hacia un vaso de precipitado, vidrio reloj o cualquier material que se encuentre húmedo.
Un error frecuente es no usar guantes, ya que grandes cantidades del reactivo pueden quedar en nuestras manos, además de que contaminamos el material y esto podría causar una falla significativa en los cálculos de exactitud.
7.5. Compare y discuta la exactitud y precisión de los materiales calibrados en su práctica. 
Rta: La exactitud es el grado que nuestra medida se acerca al valor real y la precisión es el grado de reproducibilidad, un menor valor numérico en los cálculos de exactitud indica que el instrumento fue exacto y un menor valor numérico en el coeficiente de variación, indica que el instrumento es preciso, de acuerdo a esto y según los resultados de nuestra practica podemos afirmar el orden de exactitud y de precisión. La bureta tuvo una exactitud de 0.02 ml, la pipeta volumétrica de 0.2 ml y por último la probeta de 0.6 ml en el coeficiente de variación la pipeta volumétrica de 0.3%, bureta 0.8% y por último la probeta de 0.6%.
Exactitud:
Bureta > Pipeta volumétrica > Probeta
Precisión:
Pipeta volumétrica > Probeta > bureta
Según los resultados, para medir volúmenes nos inclinamos a la pipeta volumétrica es más precisa, y su exactitud es media.
La bureta tiene una exactitud alta pero muy baja precisión.
Y cuando no requiero mucha exactitud uso la probeta. 
CONCLUSIONES 
· Se aprendió a interpretar las especificaciones del material volumétrico, aprendiendo a usar el dicho material para disminuir al máximo los errores o la inexactitud.
· Se ampliaron términos que se usaran en la carrera universitaria con frecuencia ya que son de suma importancia, y con esto hacer buen uso de ella y aplicarla en la práctica.
· Se recordaron reglas y necesidades al momento de medir algo en el laboratorio para evitar tanto errores en las medidas como accidentes que puedan ser perjudiciales para la salud del químico.
BIBLIOGRAFÍA 
· Harris, Daniel. (1991). Análisis Químico Cuantitativo. México: Grupo Editorial Iberoamérica.
· J.C Miller y J.N Miller. (2002) Estadística y quimiometría para química analítica. Prentice hall.