UN APARATO DE PUNTO DE FUSIÓN DIGITAL
Una operación muy frecuentemente realizada en los laboratorios de química orgánica es la determinación del punto de fusión de una muestra sólida. La temperatura en la cual una muestra funde es indicativa de la pureza y la identidad de la sustancia. Originalmente la muestra, contenida en un tubo capilar 1.5 mm de diámetro de vidrio, se calentó en un baño llenado de aceite mineral (o ácido sulfúrico concentrado a veces) con un mechero de Bunsen hasta que la fusión se produjo, y lee la temperatura del baño de un termómetro. Este método implica algunos riesgos de la utilización de una llama abierta y la posibilidad de que se derrame el líquido caliente mientras que el operador tiene su cara junto a la bañera observando la muestra. Dispositivos de punto de fusión calentado eléctricamente fueron introducidos para reducir estos riesgos y ahora hay varios diseños en el mercado, que van desde un simple bloque metálico calentado eléctricamente hasta instrumentos automáticos que registran toda la operación en una cámara de video controlado por ordenador. Precios de estos artículos van desde unos pocos cientos hasta varios miles de dólares.
Aquí describo cómo construir un aparato que hará el trabajo a un costo muy razonable, al tiempo que proporciona muchas de las características de las versiones comerciales más costosas. Los siguientes elementos son necesarios (precios aproximados que se encuentran en eBay)
[A] aluminio calefacción bloque, 30 mm x 20 mm x 20 mm $ 5,00
[B] soldador 220 V 60 W temperatura controlada ~ 400 $ 18.00
[C] aumento Lupa, 3 X $ 2,50
[D] 2 x equipo refrigeración ventiladores, ø 40 mm, 12 V CC $ 4,00
[E] interruptor, SPST 220 V + interruptor SPST $ 4,00
[F] termómetro 0 - 1300 oC x 0.1 oC tipo K termocupla § $ 20,00
[G] blanco LED 6000 mcd 5 mm ø control Dimmer $ 2,00
[H] SCR energía regulador 220 V 500 W $ 5,00
[J] 12 V DC 300 mA enchufe Pack $ 4,00
[K] aluminio tubos, ø 10 mm x 150 mm $ 1,00
[L] metal caso *, surtidos tornillos y tuercas, soportes, terminales eléctricos y alambre, tornillos surtidos $ 20,00
[M] 6 mm ø x 75 mm Perno cabeza eliminado
Total $ 88 aprox.
* Si puede utilizar un caso existente o hacer uno, esto ahorrará algo de dinero. Salvado el caso de un viejo reproductor de discos compactos, corte y cierre a un tamaño adecuado (260 x 170 x 75 mm).
§ Este modelo da lecturas a ± 0,1 oC y tiene una función de retención de datos que es muy conveniente. Un modelo más barato ($ 6,00) que lee a ± 1 oC puede sustituirse si se acepta menos precisión. También puede utilizarse un termómetro de carne digital como se muestra arriba.
BREVE ESQUEMA DEL APARATO
El cautín es la base de la calefacción, que es controlada por un regulador de la energía SCR. Se retira la punta y un bloque de aluminio se une en su lugar, conectado por abolt que tiene su cabeza cortada. Agujeros son perforados en el bloque de los capilares y el sensor del termopar. El blanco ilumina la muestra de la parte posterior, y la lupa muestra una vista ampliada de las muestras. Dos ventiladores proporcionan enfriamiento rápido entre las mediciones, y un termómetro digital indica la temperatura de la muestra.
