Química

Termómetro de laboratorio: características, para qué sirve, uso, ejemplos


El termómetro de laboratorio es un instrumento de medición con el cual se determina la temperatura, bien sea alta o baja, de diferentes sustancias, principalmente liquidas o gaseosas. Su exactitud y precisión se caracterizan por ser superiores a los de otros termómetros.

La palabra ‘termómetro’ incluye ‘termo’ de calor y ‘metro’ de medir, de determinar. Por lo tanto, el termómetro es un dispositivo con el cual se puede determinar la magnitud de la energía vibratoria que presentan las moléculas de una sustancia. Esta energía es manifestada en calor y su intensidad se determina mediante un valor específico de temperatura.

El termómetro es un instrumento de uso muy frecuente en los laboratorios de investigación, de rutina, de los centros clínicos, de la industria farmacéutica, de alimentos, entre otras áreas.

El de uso más común es el de líquido en vidrio (imagen superior), el cual posee un sensor de temperatura o sustancia termométrica, que se dilata o contrae con el aumento o descenso de la temperatura. Un ejemplo de este es el alcohol teñido de rojo o el mercurio, entre otros dependiendo del tipo de termómetro.

Estos tipos de termómetros no son muy accesibles por el costo. Para su uso tiene que estar en contacto con la sustancia a medir, ya que no mantiene la temperatura alcanzada como los termómetros clínicos. No son apropiados para medir temperaturas corporales.

Índice del artículo

Características del termómetro de laboratorio

El termómetro de laboratorio más usado es el de líquido en vidrio. Son varias las características que posee y se destacan las siguientes:

Estructura

El termómetro de laboratorio más comúnmente usado es un tubo de vidrio de unos 30 cm de largo. Tiene forma triangular o redonda, y contiene en su superficie externa la escala termométrica. En su interior contiene el vástago o capilar por donde se desplaza el mercurio o el alcohol.

Estas sustancias termométricas se encuentran almacenadas en un extremo que se denomina bulbo. El termómetro posee un extremo opuesto al bulbo, el cual termina en un anillo circular hueco. Mediante este anillo se puede sujetar el termómetro para mantenerlo inmerso durante el proceso o ensayo de medición.

Sensibilidad

El termómetro de laboratorio se caracteriza por poseer una elevada sensibilidad. Un pequeño aumento de calor causará la expansión del líquido contenido en el bulbo, lo que producirá un cambio proporcional en la longitud del hilo que asciende por el capilar del termómetro.

Bulbo fino

La función del bulbo es la de contener la sustancia termométrica. Es la parte que debe estar en contacto con la solución a medir. Los termómetros de laboratorio se caracterizan por poseer un bulbo fino, lo que los hace más sensibles a los cambios de temperatura.

Rango

Con el termómetro de laboratorio se pueden determinar temperaturas que oscilan dentro de un amplio rango: desde los -10°C hasta los 200 o incluso los 357 °C aproximadamente. El rango esta determinado por el punto de congelación y ebullición de la sustancia termométrica.

Escala de temperatura

El termómetro de laboratorio posee una escala de temperatura o escala termométrica expresada en Fahrenheit (°F), en Celsius (°C), la cual es la escala más usada en la actualidad, o en algunos con la escala Kelvin (K).

Sin válvula

El termómetro de laboratorio se caracteriza porque no posee una válvula o pliegues de conexión entre el bulbo y el vástago. Esta válvula hace que el mercurio o el alcohol bajen o retornen con lentitud hacia el bulbo.

Sin esta válvula el líquido termométrico baja rápidamente, proporcionando una lectura poco confiable cuando se retira de la sustancia de medición. Por esta razón, el termómetro de laboratorio tiene que mantenerse en contacto con la sustancia para medir correctamente la temperatura.

Resistencia

Son resistentes a las fluctuaciones de temperaturas, ya que en su elaboración están sometidos a procesos como el templado térmico.

Usos

Medir la temperatura

El uso fundamental del termómetro de laboratorio es el de medir la temperatura con elevada precisión de diferentes sustancias, bien sea que se encuentren en estado líquido, sólido o gaseoso.

Hay termómetros que poseen en su interior alcohol teñido de rojo con el fin de facilitar la observación de la marca que alcanza la temperatura. A medida que el mercurio o el alcohol atraviesan la escala numérica en la proporción al calor que recibe, se puede determinar la temperatura con precisión.

Con estos fines, los termómetros se utilizan en la industria, en los laboratorios de control de calidad, en los laboratorios de experimentación o en rutinas diagnósticas.

Medir propiedades físicas

Los termómetros de laboratorio se usan para realizar las determinaciones de propiedades físicas de las sustancias como el punto de congelación y el de ebullición, entre otras.

Controlar procesos químicos

Se usa asimismo el termómetro de laboratorio con el fin de controlar y regular a determinada temperatura el desarrollo de diferentes procesos o reacciones químicas, tales como las  determinaciones enzimáticas, por ejemplo.

Es útil para monitorear experimentos, para medir la temperatura de diferentes metales, de materiales de prueba, entre otros procedimientos científicos.

¿Cómo se usa el termómetro de laboratorio?

Para medir la temperatura se debe colocar el termómetro de laboratorio de manera vertical. No debe estar inclinado y puede estar inmerso de forma parcial. Se recomienda sumergir el termómetro a la mitad de la altura de la solución a la cual se le quiere determinar la temperatura.

Hay que evitar que se toquen con el termómetro las paredes, el fondo o la base del recipiente, especialmente cuando se están sometiendo a ebullición las sustancias a medir. Esto debido a que la temperatura de las paredes o el fondo en general suelen ser más altas que la del material contenido.

El bulbo se debe mantener dentro de la sustancia o material mientras se requiere medir la temperatura. No se debe retirar para efectuar el proceso de lectura debido a que fluctuaría la temperatura rápidamente reflejando la del medio circundante.

El termómetro requiere estar muy limpio antes de su uso. Es fundamental el mantenimiento y cuidado como todo equipo de laboratorio, y debe ser calibrado para evitar los errores en su uso.

Ejemplos de uso

Se enlistan para finalizar algunos ejemplos de su uso:

-El termómetro de laboratorio se usa para medir la temperatura en diferentes  procesos de monitoreo de experimentos, de pruebas de materiales, entre otros.

-Es un instrumento de presencia obligatoria en los diferentes laboratorios de investigación, de control de calidad, de procesamiento de muestras, entre muchos más.

-Se usa para determinar el punto de ebullición de las sustancias, el punto de congelación, o para verificar la temperatura de solventes.

-Se requiere para medir las temperaturas máximas y mínimas de determinados ambientes o espacios físicos en los cuales es importante mantener condiciones de trabajo estériles.

-El termómetro de laboratorio calibrado es usado en los procesos de verificación o calibración de otro termómetro.

Hay otros tipos de termómetros más especializados, como el de radiación, que se emplea para medir la temperatura de aquellas sustancias con las cuales es conveniente no entrar en contacto.

La naturaleza de la investigación determinará que tipo de termómetro de laboratorio se debe usar, ya que hay termómetros digitales, infrarrojos, entre otros.

Referencias

  1. Lifepersona.com. (2020). Laboratory Thermometer: Features, Types, History. Recuperado de: lifepersona.com
  2. Wikipedia. (2020). Thermometer. Recuperado de: simple.wikipedia.org
  3. Byjus. (s.f.). Thermometer: Clinical & Laboratory Thermometer. Recuperado de: byjus.com
  4. Mini Physics (2015). Laboratory thermometer. Recuperado de: miniphysics.com
  5. Labcompare. (s.f.). Laboratory Thermometer. Recuperado de: labcompare.com
  6. Brown G. (2019). Difference between Laboratory Thermometer and Clinical Thermometer. Recuperado de: differencebetween.net