El tubo de Thiele es un dispositivo que no puede faltar en ningún laboratorio. Le debe su nombre al famoso químico alemán Johannes Thiele quien lo diseño para poder determinar un punto de fusión. Es un tubo de cristal, muy similar en apariencia a un tubo de ensayo, pero con la particularidad de que este tubo cuenta con un asa o brazo. La función básica de este tubo de cristal es la de contener y calentar aceite.
¿Que es el Tubo de Thiele?
El Tubo de Thiele es el instrumento utilizado en el laboratorio que se usa para determinar el punto de fusión, pero ¿Que es el punto de fusión? La explicación es fácil y simple. El punto de fusión es ese punto exacto en el cual el que un elemento cambia de estado sólido ha estado líquido. Para encontrar este punto, hay que aplicar calor. Y es aquí donde el tubo de Thiele se convierte en un instrumento muy necesario. Debido a su anatomía, se vuelve perfecto para determinar el punto de fusión.
El diseño con asa o brazo del tubo de Thiele es determinante para encontrar el punto de fusión. Pero debido a que se le aplica calor en el asa o brazo, no es buena idea tomar o sujetar el tubo por allí. De todos modos antes de aplicar calor en el tubo se debe verter el aceite y debido a la forma tan particular de dicho tubo es que el contenido comenzara a calentarse de forma uniforme. El aceite tendrá la misma temperatura en todo artefacto.
¿Como es posible que el aceite este a la misma temperatura en todo el tubo?
Todo el aceite contenido en el tubo tomara la misma temperatura debido a que cuando se comienza a calentar el tubo con la llama del mechero de Bunsen u otro artefacto. El aceite comienza a circular y se forma una corriente, que es la que permite que el liquido dentro del tubo adquiera una temperatura uniforme.
¿Como se utiliza el tubo Thiele?
Se debe verter el aceite en el tubo, y luego se procede a calentar el mango o asa del tubo. Se calienta mediante una pequeña llama o con algún otro artefacto que tenga la capacidad de calentar el mango del tubo. El diseño del tubo Thiele permite que se formen corrientes de convección en el aceite cuando este se calienta. Estas corrientes sirven y son necesarias para mantener una distribución de temperatura lo suficientemente uniforme en el aceite contenido en el tubo de Thiele.
El tubo de Thiele contiene un brazo lateral o mando y el mismo ha sido diseñado para generar estas corrientes de convección y así poder transferir el calor de la llama de manera lo suficientemente parida y uniforme a través del aceite. La muestra, envasada en un tubo capilar, se une al termómetro y se mantiene por medio de una banda de goma o una pequeña circunferencia de tubo de goma. El tubo Thiele generalmente se debe calentar utilizando el mechero de Bunsen o un micro quemador. La llama debe ser pequeña.
¿Cómo funciona el Tubo de Thiele?
Para que el tubo de Thiele funcione adecuadamente, debe contener aceite u otra sustancia liquida como la glicerina. Deben ser aquellos líquidos con puntos de fusión más elevados. Luego hay que proceder a introducir el capilar con la muestra dentro y el termómetro al lado. El termómetro no debe hacer contacto con la pared del tubo. Se debe sumergir, pero jamas entrar en contacto.
El siguiente y último paso es proceder a calentar el liquido. Se calienta con fuego, el cual se aplica directamente en el asa o brazo del tubo. El tubo de Thiele sirve para determinar la ebullición del líquido.
El punto de ebullición, es determinado cuando el liquido se transforma en gaseoso, es decir, cuando comienza a hervir y la temperatura exacta a la que hierve es tomada como punto de ebullición.
La forma del tubo Thiele hace que el aceite circule y la temperatura se mantenga uniforme mediante las corrientes de convección que se dan. Estas corrientes cumplen la función de transportar calor y para poder realizar el proceso exitosamente la temperatura debe aumentar de manera lenta y progresiva.
¿Que es el punto de fusión?
El punto de fusión está determinado por la temperatura a la que un solido se convierte en un líquido. Esto sucede a temperaturas constantes y se trata de una propiedad intensiva de la materia. Esto quiere decir que para alcanzar el punto de fusión, la materia no depende ni de masa, ni de tamaño, sino de la temperatura en la que esa materia cambia de estado.
¿Que es el punto de ebullición?
El punto de ebullición se define como el instante preciso en el cual se produce el cambio de estado en la materia. Esta pasa de estado líquido a gaseoso. En concreto, este concepto se refiere a la temperatura que provoca que la presión de vapor de un líquido iguale la presión de vapor del medio en cuestión.
En el tubo de Thiele. ¿Como se determina el punto de ebullición?
La muestra en el tubo de fusión o tubo de Thiele se une a un termómetro, utilizando una banda de goma y se sumerge en el tubo. Se coloca un capilar sellado, con el extremo abierto apuntando hacia abajo, en el tubo de fusión. El tubo Thiele se calienta; Los gases disueltos evolucionan primero de la muestra. Una vez que la muestra comienza a hervir, se detiene el calentamiento y la temperatura comienza a caer. La temperatura a la cual la muestra líquida se aspira en el capilar sellado es el punto de ebullición de la muestra.
Friedrich Karl Johannes Thiele fue un químico alemán y un destacado profesor en varias universidades, incluidas las de Munich y Estrasburgo. Desarrolló muchas técnicas de laboratorio relacionadas con el aislamiento de compuestos orgánicos.
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