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Capítulo 7: Técnicas para el laboratorio

Técnicas generales
Técnicas biológicas
Técnicas microscópicas
Técnicas simples para tenir portaobjetos provisionales
Técnicas químicas
Técnicas físicas

Las ciencias son más que dar clases y escribir en el pizarrón; son una experiencia en la búsqueda de significados, del por qué de las cosas. Los frutos de las ciencias son desarrollados por medio de las acciones. El cerebro y los músculos, la mente y la mano se encuentran en constante colaboración.

La enseñanza es una invención personal. Cada maestro tendrá su propia manera de utilizar una gran variedad de técnicas. Todos los procedimientos individuales y las maneras en que son usados, y sus variaciones, que diferentes maestros encuentran practicables, no pueden ser incluidos en este libro.

La técnica, y el procedimiento, el medio, cualquiera que éste sea, cabe dentro de un modelo o plan, el modelo del plan de estudios. Un maestro planifica una unidad de trabajo. Al final de la unidad los estudiantes deberán dominar una idea general, tal vez un concepto. El maestro deberá utilizar todos los métodos posibles para ayudar a los estudiantes a lograr aprender un concepto o una idea. Las técnicas deberán ser parte esencial del desarrollo de la enseñanza dentro de una unidad.

En un laboratorio adecuadamente equipado se encuentran algunos aparatos o instrumentos que no trabajan o que tienen piezas que no funcionan o que faltan. Dichos instrumentos o aparatos pueden ser reparados si el maestro aprende algunas técnicas básicas para el labortorio. Teniendo esto en mente, en este libro se incluyen los siguientes procedimientos.

Técnicas Generales

1. Pintura para pizarrón.
2. Goma de caseína.
3. Goma para impermeabilización.
4. Corchos impermeables.
5. Tinta para escribir sobre vidrio.
6. Substancia adhesiva para unir vidrio y metal.
7. Cemento para acuario.
8. Lavado de artículos de vidrio.
9. Quitar la grasa y brea de los artículos de vidrio.

Trabajo con vidrio

A. Tubería de vidrio.

1. Cortar tubería.
2. Cortar tubos de diámetro más grande.
3. Doblar tubería.
4. Fusionar tubos del mismo diámetro.
5. Unir tubos de diferentes diámetros.
6. Preparar tubos con boquilla (goteros medicinales).
7. Temple.
8. Preparación de inoculadores para cultivos de bacterias.

B. Botellas.

1. Corte.
2. Instrumentos para cortar botellas.
3. Uso del cortador de vidrio.
4. Reóstato para el cortador de vidrio.
5. Perforar agujeros en botellas.

Técnicas generales

Trabajo con vidrio
Cortando botellas de vidrio

Pizarrón hecho de papel o tela (para la escuela de la aldea)

Primero se satura la tela o papel con barniz de aceite de linaza. Luego se aplican varias capas de la siguiente mezcla:

Goma de caseína

Materiales:

1. Leche (la leche de cabra es más barata).

2. Jugo de limón o vinagre.

3. Bicarbonato de sodio.

Método: Coloque una pinta de leche en una cacerola esmaltada añada una taza del líquido acidógeno. Caliéntelo y revuélvalo hasta que se comiencen a formar grumos. Vierta la leche cuajada en un recipiente y déjela secar. Separe los grumos de los líquidos y arroje el líquido. Luego añada un cucharadita de bicarbonato de sodio y una taza de agua. Ocurre una reacción química y el resultado es una goma excelente.

Goma para impermeabilización

Mezcle un cristal de bicromato de potasio por cada onza de goma. Luego de que haya secado, la goma será impermeable.

Para impermeabilizar corchos

Derrita la goma en agua y añada la gelatina.

Caliente la mezcla a 44°-48 C. Coloque los corchos en la mezcla durante varias horas. Séquelos en la sombra.

Para volverlos a prueba de ácidos, colóquelos en los siguientes líquidos:

Caliéntelos a aproximadamente 105° F.

Tinta para escribir en botellas de vidrio

Mezcle la laca y el alcohol. Mezcle el bórax y el agua y luego combine las soluciones. Finalmente, añada el tinte a la solución.

Substancia adhesiva para unir vidrio y metal

Puede usarse una solución de silicato de sodio como substancia adhesiva para unir vidrio y metal. Se sumerge una empaquetadura en una solución de silicato de sodio y se introduce entre la superficies del metal y vidrio que deben unirse.

Cemento para acuario

Este tipo de cemento se pegará al metal, vidrio, piedra o madera. Los primeros cuatro ingredientes señalados deberán mezclarse secos. Luego, antes de usarlos, añada suficiente aceite de linaza como para formar una másilla compacta. Deje endurecer este cemento por tres o cuatro días una vez que haya sido forzado en hendeduras y alisado con una espátula. Use las siguientes proporciones por paso:

Lavado de artículos de vidrio

Todos los artículos de vidrio deberán ser limpiados en cuanto se termine el experimento. Si se les deja con substancias químicas en su interior, una película fina se adhiere al interior de los recipientes de vidrio. En muchos casos ésta no puede ser eliminada lavando con agua o solución de jabón. En este caso se deberá seguir el siguiente procedimiento:

Tome 35 ml. de solución acuosa saturada de dicromato de sodio o potasio y viértala en 100 ml. de ácido sulfúrico concentrado. Caliente.

Esta solución caliente se verterá en los artículos de vidrio que necesitan ser limpiados. Déjela reposar durante la noche. Luego se enjuagan los artículos de vidrio con agua caliente hasta que se eliminen las substancias químicas. Cuando el agua llega a todas las superficies de vidrio, entonces los artículos de vidrio están limpios. Si no están limpios, el agua forma gotas en la superficie.

Para quitar la grasa y brea de los artículos de vidrio

Se disuelven 12 gramos de hidróxido de sodio en 12 ml. de agua. Añada 100 ml. de alcohol etílico al 95% (alcohol rectificado también puede servir). Se mantienen los artículos de vidrio en esta mezcla por algún tiempo y luego se lavan bajo un chorro de agua corriente.

Trabajo con vidrio

Para cortar tubería

El método más simple aplicable para tamaños de hasta aproximadamente 25 mm. es arañar con una lima triangular en el punto donde se debe quebrar. No trate de serruchar el tubo. Una vez que haya arañado el tubo, sujételo firmemente de manera que el arañase se encuentre entre las manos y los pulgares se encuentren detrás de éste sobre el tubo. Doble el tubo en el arañase creando tensión en el lado del arañase y, al mismo tiempo, trate de separar el tubo. El resultado deberá ser una rotura pareja.

Para cortar tubos de diámetro más grande

Método 1: Se araña alrededor del tubo. Un pedazo de alambre de nicromo de bajo calibre se asegura alrededor del tubo, sobre el arañase, y se sostiene apretadamente. Los extremos se conectan al conductor principal Cuando se conecta la corriente, el alambre se vuelve rojo opaco. Luego de algunos segundos, se desconecta la corriente y con una brocha se aplica agua al alambre caliente. El resultado deberá ser una rotura pareja.

Método 2: Se araña alrededor del tubo. Se calienta una varilla de hierro al rojo. Toque el arañase con la varilla caliente repetidas veces, hasta que el tubo se raje. Se necesita cierta habilidad para lograr una rotura pareja.

Para doblar vidrio

Aplique la llama al lugar donde se debe doblar el tubo de vidrio. Gire la tubería calentando todos los lados de igual manera. Para un doblez en forma de "U", caliente un área extensa del vidrio de esta manera. Retire la tubería de la llama cuando comience a combarse y dóblela en la forma deseada, aplicando la misma presión con cada mano. Mantenga el tubo en un mismo lugar hasta que se endurezca. Un buen doblez mantiene el mismo diámetro interior en toda su longitud. Ud. puede utilizar la esquina de un bloque de asbesto para doblar el tubo en ángulos rectos.

Para fusionar tubos del mismo diámetro

Conecte un tubo de caucho al extremo libre de uno de los tubos de vidrio y coloque un corcho en el extremo libre del otro tubo. Cuando se unen tubos es esencial que los dos pedazos sean calentados de manera uniforme e igual. Sostenga los tubos a una distancia corta entre ellos y correctamente alineados (Ud. puede construir una plataforma de madera para una alineación correcta). Los extremos que deberán unirse son acercados hasta que casi se tocan. Cuando ambos han sido calentados a un rojonaranja, retire la llama y júntelos con fuerza e inmediatamente sepárelos (por una pequeña distancia), todo con un movimiento continuo. El aparecerá ligeramente mas grueso en la unión. Caliente esta unión, retire la llama y sople suavemente a troves del tubo de caucho para emparejar el vidrio. Las uniones mostraran bandas de vidrio gruesas y delgadas que son fáciles de observar por las diferencias de color cuando la llama está encendida, con las porciones finas siendo más amarillentas. Si se observa un exceso de bandas, éstas pueden ser emparejadas con una combinación de calor y soplado.

Uniendo tubos de diferentes diámetros

Se conecta el tubo de mayor diámetro a la mangara de aire y se alinean tubos en una plataforma de madera. Mantenga la tubería a cierta distancia. Caliente el extremo del tubo más ancho hasta que tome un color rojo-naranja. Retire la llama y con un paleta de carbón (ésta puede fabricarse con las varillas de carbón de pilas de linterna usadas) toque el extremo de la tubería para dar una forma cónica. Caliente el extremo del tubo más angosto y con una varilla de carbón en punta haga llamear el extremo de manera que el ahusamiento del tubo de diámetro mayor y el extremo en llamas del tubo de diámetro menor se vuelvan casi del mismo diámetro. Ahora llegue a casi unir los tubos, caliéntelos hasta que se vuelvan rojos y continúe de la misma manera que se hace con los tubos de diámetros iguales.

Gotero medicinal

Tome tubería de vidrio y caliente el medio sobre la llama. Cuando el vidrio se vuelva suave, separe los dos extremos muy despacio. Si jala rápidamente, el ahusamiento puede no ser uniforme. Cuando obtenga los dos pedazos de tubería, quiebre cuidadosamente una pequeña porción del extremo ahusado. Luego caliente el extremo mas ancho del tubo hasta que el vidrio se vuelva suave, y presione el extremo sobre un bloque de asbesto. De esta manera Ud. formará un borde en ese extremo del tubo. Asegure un pequeño pedazo de tubería de caucho o un chupón de caucho de los que se usan para los biberones.

Temple

Cuando se permite que vidrio caliente se enfrie rápidamente, aparecen pequeñas rajaduras. Cuando se vuelva a calentar este mismo vidrio, éste se romperá. Pero si se tiempla el vidrio, éste no se rajará.

Cuando se retira el vidrio de la llama, se deberá mantener cerca de ésta por algún tiempo. Más tarde se le aleja de la llama muy despacio. Luego se le calienta en una llama humeante (que no oxida) por cierto tiempo, retirándose muy despacio.

Inoculadores para cultivos de bacteria

Método 1: Tome una varilla de vidrio de diámetro pequeño. Caliente el medio y, cuando el vidrio se vuelva suave, jale en direcciones opuestas. Esto deberá hacerse muy despacio. Se formará un hilo largo de vidrio en el medio. Este hilo puede ser usado como un inoculador.

Método 2: Introduzca un alambre de hierro delgado en un tubo capilar manteniendo aproxidamente 6" del alambre en el exterior. Caliente el tubo capilar en este extremo hasta que el vidrio se derrita alrededor del alambre en el interior.

Cortando botellas de vidrio

Los artículos de vidrio son una necesidad para experimentos en el campo de la química, de la biología y de la física. Botellas de vidrio común pueden ser usadas para la mayoría de los fines, si se les corta de la forma requerida.

Materiales requeridos:

1. Un cortador de vidrio o lima triangular.
2. Hilo de bolsas de yute.
3. Un balde de agua.
4. Querosén y una caja de fósforos.

Método de querosén

Este método es útil cuando no se cuenta con un suministro de electricidad, y requiere paciencia y habilidad. Arañe la botella con una lima triangular a lo largo de la línea donde se deberá quebrar y ate el hilo a lo largo del arañase. Remoje por completo en aceite de querosén. Encienda el hilo con un fósforo y gire la botella muy despacio de manera que las llamas calienten de manera pareja la línea arañada. Las llamas no deberán extenderse muy lejos hacia cualquiera de los lados de la marca. Cuando la llama se apague, sumerja rápidamente la botella en agua fría. Si se siguen los pasos de este procedimiento, el resultado deberá ser una rotura pareja. Pula los extremos del corte con papel de esmeril o con una lima triangular.

Método eléctrico

Este método es útil cuando la electricidad se encuentra disponible. Envuelva papel alrededor de la botella de manera que el papel represente la línea donde deberá cortarse la botella. Si es necesario, pegue el papel para evitar el deslizamiento. Arañe la botella con un cortador de vidrio a lo largo del extremo del papel. Si no se tiene disponible un cortador de vidrio, use una lima triangular. Mueva la lima en una sola dirección; no mueva de un lado a otro. Cuando el alambre se vuelva rojo por el calor, coloque la botella sobre el alambre de manera que el arañase toque el alambre. Gire la botella muy despacio una vez que oiga el sonido del vidrio rajándose. Luego que la haya girado por completo, sumérjala en el balde de agua. El resultado será una rotura pareja.

Cortador de vidrio eléctrico

Con este cortador es posible cortar de manera pareja inclusive botellas y frascos muy gruesos. Los materiales necesarios son: 2 pernos, 2 arandelas, madera y alambre de 1000 vatios o de calibre 24 para calentador. Este alambre para calentador se vende en la mayoría de las tiendas que venden artículos eléctricos. Se puede usar cualquier tamaño de pedazos de madera y pernos, pero se deberá usar aproximadamente 8" de alambre estirado de 1000 vatios para calentador. Cuando se sujeta el alambre a los pernos por medio de tuercas, éste deberá curvarse hacia abajo de la manera que indica la figura. Deberán hacerse cortes en la base al igual que con el instrumento de palanca; luego se pueden clavar los soportes verticales en su lugar. Las arandelas disipan el calor y evitan que la madera alcance una temperatura que la encienda. Si se usan pernos grandes (3/8" x 3"), es posible que las arandelas no sean necesarias.

Cortador de vidrio eléctrico

Utilizando el cortador de vidrio

Este cortador deberá ser usado con un reóstato. Primero se deberá marcar o arañar el vidrio de manera pareja en el lugar que se cortará. Limpie el vidrio en el interior y en el exterior alrededor del arañase. Esto ayudará a obtener un corte parejo. Una vez que se ha marcado el vidrio, conecte la electricidad. Use el reóstato para ajustar la corriente hasta que el alambre llegue al rojo. CUIDADO - es posible recibir una fuerte sacudida si se tocan los pernos u otras partes de metal del instrumento. El vidrio deberá estar seco para evitar la sacudida. Gire el vidrio lentamente a lo largo del alambre caliente, tocando el alambre solamente con la marca. Luego de girar completamente. vierta agua fría sobre la marca. El vidrio deberá romperse de manera pareja a lo largo de la marca. Toma cierta práctica poder cortar el vidrio de manera pareja.

Nota: Los estudiantes no deberán usar este cortador a menos que el maestro se encuentre presente para supervisar. Desconecte el cortador cuando no esté siendo usado.

Reóstato de agua

El reóstato de agua es un resistor variable que puede ser usado con un cortador de vidrio (para su construcción ver el Capitulo V), o cualquier otro dispositivo eléctrico que se opere con corriente alterna de baja tensión. El principio de este reóstato es la conducción de electricidad por medio de electrólitos. Este reóstato conduce la electricidad a través de una solución de cloruro de sodio (NaCl) y, ya que la solución causa una gran resistencia en un circuito, gran parte de la energía eléctrica es disipada como calor, y la energía restante puede ser usada para activar instrumentos que requieran poca energía.

Perforando agujeros en artículos de vidrio

Algunas veces seria útil perforar un agujero en el costado de una botella. El siguiente procedimiento es útil:

Tome un poco de trementina en la chapa de una botella. Coloque una pequeña cantidad de alcanfor en ésta. Desportille el extremo de una lima triangular con un martillo. El extremo desportillado tiene esquinas afiladas. Sumerja una de estas esquinas en la mezcla de trementina y alcanfor y perfore un agujero en la botella. Continúe el proceso lenta y firmemente, aplicando muy poca presión. Reduzca la presión cuando el vidrio esté por ceder. Es posible agrandar el agujero con una lima redonda utilizando la mezcla de trementina.

Técnicas biológicas

Técnicas microscópicas - Portaobjetos Provisionales

1. Portaobjetos mojados provisionales
2. Previniendo la hinchazón
3. Retardando la evaporación
4. Cortando secciones a mano
5. Preparación de gota suspendida
6. Concentración de los organismos en un cultivo
7. Disminuyendo la velocidad de protozoos
8. Flujo citoplasmático

Técnicas microscópicas - Soluciones colorantes

1. Soluciones colorantes no vitales
2. Soluciones colorantes vitales
3. Técnicas para teñir
4. Portaobjeto con mancha de la punta de la raíz de una cebolla
5. Manchas de sangre
6. Técnica de Wright para teñir sangre
7. Solución colorante de giemsa
8. Manchas de bacterias
9. Método de Gram para teñir manchas de bacterias

Técnicas microscópicas - Portaobjetos permanentes

1. Técnicas para portaobjetos permanentes
2. Fijación
3. Deshidratación
4. Encajar o fijar
5. Seccionar
6. Hidratación
7. Teñido y montaje
8. Tiñiendo secciones de Gimnosperma y Angiosperma

Substancias químicas para técnicas microscópicas

1. Soluciones colorantes vitales

Azul de Metileno
Rojo Neutral
Rojo Congo

2. Soluciones colorantes simples

Solución Colorante de Yodo
Violeta Cristal
Solución Colorante de Gram
Safranina
Verde de metileno
Eosina de etilo
Acotocarmín
Fucsina básica
Azul de metileno
Hematoxilina de Delafield
Naranja de metileno

3. Soluciones colorantes para la sangre

Violeta de metileno
Solución colorante de Wright para la sangre
Solución colorante. de Giemsa

4. Fijadores

Solución de alcohol etílico al 70%
Alcohol puro
Fijador de Bouin
Fluido de Allen
Solución de Carl
F.A.A. (Aldehído fórmico, alcohol, ácido acético)
Preservativo para plantas verdes
Fijador de Zenker
Fijador de Flemming
Fluido de Gafe
Fijador de Kleinenburg
Formalina

5. Otras soluciones

Albúmina de Mayer
Bálsamo (Bálsamo de Canadá)
Celulosa de metileno
Oxalato de Potasio
Anticoagulante para sangre

Técnica para preservar partes de plantas en tela plástica

Técnica para preparar esqueletos de hojas

Recolección y preservación de animales

1. Recolección y análisis de formas acuáticas
2. Otro método de recolección
3. Esquema abreviado de los métodos para la recolección y preservación de animales
4. Recolección de insectos
5. Frascos para matar
6. Montaje de insectos
7. Extendiendo las alas de insectos
8. Exhibición de insectos

Soluciones y medios nutritivos

1. Solución de Knop para pulga de agua

2. Método de Chip para pulga de agua

3. Medios de cultivo para bacterias

Caldo de extracto de carne
Agar de extracto de carne
Medio de papa

4. Medios de cultivo para drosófila

Medio de harina de maíz
Medio de plátano
Medio de trigo

5. Fertilizante para plantas que gustan de un medio ácido

Soluciones biológicas

1. Soluciones que sirven para determinar la presencia de substancias nutritivas

Solución de Lugol - prueba del almidón
Solución de Benedict - prueba de azúcares simples
Soluciones de Fehling - prueba de azúcares simples
Reactivo de Million - prueba de proteínas

2. Absorbentes e indicadores

Solución de pirogalato de potasio - para absorber O₂
Hidróxido de potasio - para absorber CO₂
Papel de cloruro de cobalto - indicador de humedad
Cloruro de calcio anhidro - para absorber humedad

3. Soluciones salinas

Solución de Ringer para tejido de rana
Solución de Ringer para tejido de mamíferos
Solución salina fisiológica para animales de sangre fría
Solución salina fisiológica para animales de sangre caliente
Solución amortiguadora
Solución de Hayem

4. Algunas soluciones para tener en inventario

Solución ácida de almidón
Pasta de almidón
Solución de sucrosa
Lubricante para robinete
Agua de Cal
Solución de renina

Modelos

1. Imitación de una célula viva

2. Cera de modelar para especímenes de biología

3. Arcilla de modelar

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