Taller Principios Físicos de Medición. Instrumentación y Metrología

1. Universidad de Antioquia
Escuela de Microbiología
Instrumentación-Metrología I y Laboratorio
Taller
Principios Físicos de Medición
Daniel Rondón Córdoba 1.127.540.103
1. ¿Qué es la corriente eléctrica?
La electricidad o corriente eléctrica es el desplazamiento de electrones desde una carga
negativa hacia una carga positiva exterior (Bosques & Suacedo, 2005). Es así como la
electricidad es la acción que producen los electrones al trasladarse de un punto a otro, ya
sea por falta o exceso de los mismos en un material (Macmillan education, 2018).
2. Si la unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional de Unidades es
el metro cúbico, ¿por qué el material volumétrico se encuentra en unidades de litros
y sus múltiplos? Explique con un ejemplo.
Se define el volumen como el espacio que ocupa un cuerpo en un espacio. Por lo tanto,
existe una equivalencia que se basa en la relación entre el litro (unidad de capacidad) y el
decímetro cúbico (unidad de volumen), lo que conlleva a que 1L sea igual a 1dm3
o que
1m3
sea igual a 1000L lo que generaría instrumentos muy grandes para realizar la medición
de volumen correctamente (Brainly, 2020).
3. ¿Qué diferencias existen al usar una pipeta de vidrio (graduada y/o aforada) con
respecto a la micropipeta explicada en la clase?
Las pipetas no solo difieren en cuanto a tamaño y volumen dispensado, sino que también,
requieren puntas de pipeta específica. Las micropipetas son fabricadas para poder sustraer
pequeñas cantidades de líquidos con un mecanismo similar al de las otras pipetas. La
similitud entre las micropipetas y las pipetas de vidrio es que ambos tipos de instrumentos
usan puntas de pipeta desechables para aspirar líquido (Cotecno, 2020). Pero la diferencia
está en que las pipetas de vidrio graduadas o aforadas sustraen cantidades de líquido más
grande que las micropipetas, con la aclaración que la aforada mide un único valor de líquido.
4. Mencione y explique 3 factores externos que afectan el micropipeteado.
El primer factor externo que influye en el micropipeteado es el ángulo de inclinación de la
micropipeta ya que éste debe hacerse de una manera vertical, es decir, lo más importante
es mantener la micropipeta lo más vertical posible durante la aspiración, formando un
ángulo de 90o
con el líquido a pipetear (López, Segovia, & López, 2020).
El segundo factor externo es que la puntas que utilicemos se ajusten perfectamente en la
micropipeta. No utilizar las puntas adecuadas afecta a la precisión y exactitud de las
medidas ((López et al., 2020)).
Por último, el tercer factor externo que influye en el micropipeteado es mantener un ritmo
de pipeteo constante entre muestras, ya que esto mejora la repetitividad de nuestras
medidas ((López et al., 2020)).

2. Universidad de Antioquia
Escuela de Microbiología
Instrumentación-Metrología I y Laboratorio
5. ¿Qué mide un pHmetro?
Inventado en 1934 por Arnold Beckman, el pHmetro es un instrumento de medición de pH
(Materiales de Laboratorio, 2021).
6. Suponga que en el laboratorio debe registrar el pH del ácido sulfúrico. Explique
las etapas para registrar la medida de pH desde que se enciende el equipo hasta
que se visualiza la medida en el Display. Describa el movimiento de iones de
hidrógeno que ocurre en la membrana externa del electrodo de vidrio cuando se
pone en contacto con el ácido.
Para registrar el pH del ácido sulfúrico, lo primero que se tiene que hacer es colocar el
electrodo en la solución, el electrodo es el que registra una diferencia de potencial, y es en
este electrodo en el que se encuentra el bulbo que es el que es sensible al pH. El pHmetro
tiene dentro la solución de referencia con un pH fijo, y esto es lo que se compara con la
solución exterior que es incógnita ya que se quiere saber la concentración de
hidrogeniones. En el electrodo hay una membrana de vidrio, que también puede ser
polimérica, que es selectiva a los protones. La referencia interna tiene un pH fijo para que
sea en la pared de la membrana donde los protones de la solución se acomoden en los
lugares respectivos de la misma, y del lado de la membrana que da a la solución incógnita,
se unen los protones de ese lugar a la cara externa de la membrana y luego se da una
diferencia de potencial, ya que hay cargas de un lado y del otro, y esto es lo que el pHmetro
registra como diferencia de voltaje que se traduce como un valor de pH en el Display (Alan,
2015).
7. ¿Qué relación existe entre el Siemens y el ohmio?
Un siemens es la conductancia que existe entre dos puntos de un cuerpo tal que, al aplicar
un voltaje de 1 V, aparece una intensidad de 1 A. Un ohmio es la resistencia que existe
entre dos puntos de un cuerpo tal que, al aplicar un voltaje de 1 V, aparece una intensidad
de 1 A. La conductancia y la resistencia dependen del material y la forma del cuerpo en
cuestión (El tamiz, 2009).
8. ¿Cómo hace el conductímetro para registrar si una disolución permite el paso de
la corriente eléctrica y otra no?
La capacidad de la muestra para conducir la electricidad aumenta con la concentración de
sales. De esta forma, sepuede estimarsi se permite el paso de la corriente eléctrica usando
el conductímetro que se encarga de medir la concentración de sales en la muestra. La
conductividad eléctrica se mide generalmente en unidades de dS/m. Dicha conductividad
eléctrica del agua depende de la temperatura por lo que, para realizar comparaciones
válidas la conductividad eléctrica debe expresarse en relación con una temperatura de
referencia.
9. ¿Influye la concentración de los iones en la conductividad eléctrica?
La conductividad varía dependiendo del estado en que se encuentre la materia. En los
medios líquidos, por ejemplo, dependerá de la presencia de sales disueltas en ellos que
generan iones cargados positiva o negativamente, y son los electrolitos los responsables

3. Universidad de Antioquia
Escuela de Microbiología
Instrumentación-Metrología I y Laboratorio
de conducir la corriente eléctrica cuando se somete el líquido a un campo eléctrico. En
cambio, los sólidos presentan una estructura atómica mucho más cerrada y con menor
movimiento, así que la conductividad dependerá de la nube de electrones compartidos por
las bandas de valencia y la banda de conducción, que varía según la naturaleza atómica
de la materia (Concepto.de, 2021).
10. ¿Cómo se forma la imagen virtual, ampliada e invertida que se ve en el
microscopio compuesto?
El microscopio compuesto está constituido por dos sistemas convergentes, el objetivo y el
ocular. Los rayos de luz enfocados en la muestra gracias al condensador son dirigidos al
lente objetivo generando ciertos rayos alterados por la muestra y rayos sin alteración; estos
últimos forman el fondo de luz del campo visual al pasar directamente al lente objetivo y los
primeros forman la imagen real invertida de la muestra al converger en un punto
denominado foco. La imagen interactúa con el lente ocular y las proyecciones de los rayos
forman una imagen invertida aumentada virtual. Un tercer sistema de lentes ubicado en el
ojo del observador usa la imagen virtual como objeto para producir la imagen real final en
la retina (Iwasa, J., & Marshall, W., 2019).
11. Ordene las regiones visible, infrarrojo y ultravioleta del espectro
electromagnético según la longitud de onda que poseen y justifique.
Las regiones ultravioletas, dentro de la región visible del espectro electromagnético se
encuentra en bajas longitudes de onda, lo que se traduce a una frecuencia alta o una alta
energía. Las regiones infrarrojas tienen una longitud de onda más grande que la región
ultravioleta, siendo así que tiene menor frecuencia que estas últimas, lo que se traduce en
una menor energía. (Brown, et al., 2014).
12. ¿Qué es un espectro de absorción y para qué se utiliza?
El espectro de absorción es una representación gráfica que indica cantidad de luz absorbida
(ε) a diferentes valores de λ. A partir de una solución diluida de un compuesto, cuya
absorbancia máxima entra dentro del rango de medida del espectrofotómetro, se verá el
valor de la absorbancia a diferentes longitudes de onda frente a un blanco que contenga el
disolvente de la solución de la muestra a caracterizar (Abril Díaz, , Bárcena Ruiz, Antonio,

4. Universidad de Antioquia
Escuela de Microbiología
Instrumentación-Metrología I y Laboratorio
Fernández Reyes, Emilio, Galván Cejudo, Aurora, Jorrín Novo, Jesús, Peinado Peinado,
José, Meléndez Valdés, & Túnez Fiñana, 1984).
13. ¿Qué criterio se emplea para seleccionar la longitud de onda óptima para
efectuar una determinación espectrofotométrica?
La elección de la longitud de onda es muy importante puesto que la ley de Lambert-Beer se
aplica usando luz monocromática. Se utiliza entonces un espectrograma o espectro de
absorción característico para cada elemento, donde se elige una longitud de onda ubicada
en una región plana del espectrograma con el objetivo de minimizar el error instrumental,
que no exista gran variación en la lectura de absorbancia a lo largo de esa banda (UNLP,
2016).
14. ¿Cuáles son los componentes más importantes de un espectrofotómetro de
absorción molecular UV?
Un espectrofotómetro UV está compuesto principalmente de lo siguiente: Fuente de luz
policromática que para el caso de UV es una lámpara de deuterio, de un sistema óptico
necesario para seleccionar una determinada longitud de onda (colimador, monocromador,
selector de λ), de una cubeta o celda de absorción que en el caso de UV debe ser de cuarzo,
también de un Fotodetector y de un procesador y un dispositivo de visualización (lector de
la señal). (Mejia, 2018).
15. ¿Cómo puedo obtener luz monocromática a partir de una fuente de luz
policromática?
La luz monocromática está formada por una longitud de onda, mientras que la luz
policromática está compuesta por diferentes longitudes de onda. Para obtener luz
monocromática a partir de luz poliacrilamida se utiliza un monocromador que cumple la
función de filtrar las longitudes de onda. La rendija de entrada del monocromador permite
el ingreso de luz blanca (poliacrilamida) que proviene de una lámpara, la luz ya dentro del
monocromador es llevada a una red de difracción que la descompone en diferentes
longitudes de onda y con un espejo de enfoque se orienta hacia la rendija de salida la
longitud de onda deseada (luz monocromática). ((Rioja, 2012)).
16. ¿De qué material deben estar construidos los recipientes que contienen la
muestra es decir las cubetas del espectrofotómetro?
El material del cual están construidas las cubetas del espectrofotómetro varía dependiendo
de la región del espectro electromagnético con la que se esté trabajando. Se deben fabricar
de un material que no interfiera con la radiación que se esté utilizando. Si se trabaja con la
región del espectro visible las cubetas suelen ser de vidrio o plástico transparente, si en
cambio se trabaja con la región ultravioleta, estas cubetas son de cuarzo o de sílice fundido
ya que el vidrio no transmite la radiación ultravioleta y, por último, si se trabaja con la región
infrarroja estas cubetas suelen ser da haluros alcalinos (NaCl, KBr, KCl) (Abril Díaz et al.,
1984).

5. Universidad de Antioquia
Escuela de Microbiología
Instrumentación-Metrología I y Laboratorio
17. ¿Cómo puede determinar experimentalmente la concentración de una solución
por espectrofotometría?
Para determinar la concentración de una solución por espectrofotometría se usa la
espectrofotometría UV-visible que es una técnica analítica la cual permite determinar la
concentración de un compuesto en una determinada solución ya que esta se basa en que
las moléculas absorben las radiaciones electromagnéticas y a su vez que la cantidad de luz
absorbida depende la concentración. ((Abril Díaz et al., 1984)).
18. ¿Cuál es la diferencia entre un espectrofotómetro y un colorímetro?
Los dos instrumentos se utilizan en la medición del color, pero el espectrofotómetro es más
preciso siendo capaz de captar mayor información. Este último no mide directamente el
color sino que mide la luz reflejada o transmitida para cada longitud de onda de la región
visible (radiación monocromática), incluso ultravioleta e infrarroja dependiendo del
instrumento, mientras que el colorímetro mide directamente la respuesta para cada uno de
los valores triestímulo (longitud de onda azul, verde y rojo del espectro de luz visible) sin la
necesidad de realizar una integración matemática obteniendo valores de x,y,z. ((Juan &
Bujdud, 1999)).

6. Universidad de Antioquia
Escuela de Microbiología
Instrumentación-Metrología I y Laboratorio
REFERENCIAS
Abril Díaz, N., , Bárcena Ruiz, Antonio, Fernández Reyes, Emilio, Galván Cejudo,
Aurora, Jorrín Novo, Jesús, Peinado Peinado, José, Meléndez Valdés, F. T., &
Túnez Fiñana, I. (1984). Espectrofometría: Espectros de absorción y cuantificación
colorimétrica de biomoléculas. SAE Technical Papers, 1–8.
https://doi.org/10.4271/841496
Bosques, J. L., & Suacedo, L. (2005). Electricidad Básica. Facultad de Trabajo
Social de La UNLP, 107. Retrieved from
http://www.trabajosocial.unlp.edu.ar/uploads/docs/electricidad_basica_ii.pdf
Brainly (2020). ¿Por qué la igualdad 1L = 1dm3 es correcta?. Recuperado el 23 de
abril de 2021 de https://brainly.lat/tarea/22633564
Brown, Theodore L., Lemay H. Eugene LEMay, Murphy, Catherine J., Bursten,
Bruce E. & Woodward, Patrick M. (2014). Química La Ciencia Central (decimo
segunda edición). Pearson Educación de México, S.A. de C.V.
Concepto.de (2021) conductividad eléctrica. Recuperado el 23 de abril de 2021 de
https://concepto.de/conductividad-electrica/#ixzz6snGuHYfq
Cotecno (2020). Pipeta y Micropipeta. Recuperado el 23 de abril de 2021 de
https://www.cotecno.cl/pipeta-y-micropipeta/
El Tamiz (2009). [Electricidad I] Ley de Ohm, conductancia y resistencia.
Recuperado el 23 de abril de 2021 de https://eltamiz.com/2009/12/16/electricidad-i-
ley-de-ohm-conductancia-y-resistencia/
Hanna Instruments México. (2018, Septiembre 27). Principio de medición de un
electrodo de pH combinado [Archivo de video]. Recuperado de
https://www.youtube.com/watch?v=dJJCyyCLdNE&list=PLLn6C90deZb1fHy2xs6y
AwMsGc7Pi6i-8&index=16
Iwasa, J., & Marshall, W. (2019). Karp Bilogía celular y molecular. Conceptos y
experimentos (octava). Mc Graw Hill.
Juan, I., & Bujdud, M. (1999). Medición Práctica del Color.
López, A., Segovia, I., & López, C. (2020). Consideraciones en el uso y
mantenimiento de micropipetas. Universitat Politècnica de València, 1–9. Retrieved
from https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/145914/Fuentes?sequence=1
Macmillan education. (2018). Electricidad Básica. 1(0), 1–33.
Materiales de Laboratorio (2021) pHmetro. Recuperado el 23 de abril de 2021 de
https://materialeslaboratorio.com/phmetro/
Mejia, D. G. (2018). Instrumentos que revolucionaron la química: la historia del
espectrofotómetro. Avances En Química, 13(3), 79–82. Retrieved from

7. Universidad de Antioquia
Escuela de Microbiología
Instrumentación-Metrología I y Laboratorio
www.saber.ula.ve/avancesenquimicaAvancesenQuímica,13
UNLP. (2016). Métodos espectrofotométricos Teoría y Práctica. Aulavirtual, (Figura
1), 1–25. Retrieved from
https://aulavirtual.agro.unlp.edu.ar/pluginfile.php/43546/mod_resource/content/3/E
spectrofotometría 2019 versión final.pdf