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Instrumentos de laboratorio

Tubo capilar

tubo capilar

Entre los materiales de laboratorio tenemos el tubo capilar, un tubo de vidrio con un diámetro interno minúsculo y un largo reducido. Es utilizado para demostrar los diferentes efectos que presenta la capilaridad.

¿Qué es?

Es un pequeño tubo de escaso diámetro y longitud utilizado en los laboratorios de química para demostrar las propiedades de la capilaridad. Este pequeño tubo también tiene aplicaciones en la refrigeración, pues al presentar un diámetro interno minúsculo -similar al grosor de un cabello- permite controlar la presión con la que se desplaza el flujo de refrigerante.

En refrigeración, el tubo capilar está elaborado con cobre y mantiene la presión con la cual el refrigerante pasa desde el condensador -zona de elevada presión- hacia el evaporador -zona de baja presión- transformándose del estado líquido al estado de vapor con el fin de igualar su temperatura con la de saturación del evaporador.

El término “capilar” proviene de su diámetro interno similar al grosor de un cabello (aunque en la realidad es un poco más) el diámetro de un tubo capilar va desde los 0.5 a los 3 mm de diámetro y en el caso de las aplicaciones para refrigeración, puede medir de 1 a 6 m de largo.

¿Qué es la capilaridad?

Es una de las muchas propiedades que presentan los fluidos y está relacionada con la tensión superficial y de la cohesión del fluido, estas propiedades son las que determinan el poder que tendrá el fluido para subir o bajar a través del tubo capilar, propiedad que se conoce como capilaridad.

¿Para qué sirve?

En el caso de los tubos capilares para laboratorios, tenemos que puedes utilizarlo para medir la temperatura a la cual una sustancia se funde completamente, es decir, su temperatura de fusión.

La masa de producto que coloques en el tubo será directamente proporcional al cuadrado del diámetro, esto quiere decir, que un tubo angosto puede succionar el líquido a mayores longitudes que un tubo ancho y mayor será su presión capilar.

En la refrigeración se emplea en dispositivos de expansión en los cuales, debido a su diámetro, provoca que el refrigerante pierda la presión con la que sale del compresor y se expanda hacia la entrada del evaporador. Esta pérdida se determinará en función del largo del tubo capilar y la fricción que provoca resistencia al paso del refrigerante líquido.

Ventajas

Los tubos capilares son preferidos por encima de otros equipos de expansión por:

  • Es confiable porque no tiene piezas móviles.
  • Es muy barato.
  • Es muy fácil de reparar.
  • No necesita contener depósitos de líquidos.
  • Su simplicidad.

Desventajas

Entre las desventajas que representa el uso de un tubo capilar en refrigeración tenemos:

  • Debe instalarse un filtro deshidratador con el fin de evitar obstrucciones.
  • Es imprescindible una adecuada cantidad de refrigerante.
  • No se adapta a las variaciones de cambio de caudal.
  • Para escoger un tubo capilar se debe evaluar las especificaciones del aire acondicionado, nevera o equipo de refrigeración.
  • Se obstruyen con facilidad si se presenta suciedad en el sistema.
  • Son muy rígidos, el caudal de refrigerante no puede ser modificado cuando se presentan variaciones en la temperatura del ambiente o la carga térmica del equipo.
  • Su punto de fusión es bajo porque presenta poco diámetro.

Obstrucción del tubo capilar

Un tubo capilar para refrigeración se obstruye por diferentes razones:

  • Degradación del aceite.
  • Desprendimiento de las moléculas del filtro deshidratador a causa del desgaste.
  • Humedad que se congela la tubería.
  • Una mala praxis por parte del técnico de mantenimiento o reparación del equipo.

Características y formas de tubos capilares de laboratorio

Entre sus características tenemos:

  • Este tubo tiene un 1 mm de diámetro.
  • Permite conducir el fluido a través de una sección circular muy estrecha.
  • Puede ser de cobre, aleaciones metálicas o vidrio.

¿Cómo se determina el punto de fusión con un tubo capilar?

Para determinar el punto de fusión de una sustancia basta con triturar una pequeña cantidad y verterla en un tubo capilar seco hasta los 3 mm de altura.

Luego debes calentar con el equipo determinador del punto de fusión a una temperatura unos 5 o 10 ºC por debajo de la temperatura que esperas obtener. Posteriormente, solo debes de ajustar el equipo de tal forma que la temperatura ascienda en el tubo a una velocidad de un grado por minuto.

Tubo capilar
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