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FUNDAMENTOS |
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El crióscopo de Beckman está destinado a la determinación de masas moleculares de sustancias disueltas mediante la medida del descenso del punto de congelación del disolvente. Se basa en la ley de Raoult (1878), según la cual ese descenso, DT, es proporcional a la concentración, c, de la disolución. Anteriormente C.M. Guldberg (1870) había establecido relaciones con la disminución de la presión de vapor. El primer tratamiento teórico satisfactorio fue hecho en 1886 por J.H. van’t Hoff, aunque la deducción más exacta está basada en la ecuación termodinámica de Clausius-Clapeyron. La expresión simplificada, aplicable en la práctica de laboratorio, es: D
T = Kf . m siendo Kf la constante crioscópica del disolvente, equivalente a R To2 /1000 Lf, y m la molalidad con valor equivalente a 1000m2/M2m1. Las cantidades R, To, Lf, m2, M2 y m1, representan sucesivamente la constante de Clapeyron, la temperatura de fusión del disolvente sólido, el calor latente de fusión por gramo del disolvente, la masa de soluto y su masa molecular. Como disolvente más frecuente se emplea el agua, y, en el caso de sustancias orgánicas, benceno, éter, etc. En tablas adecuadas se encuentran sus correspondientes valores de constantes crioscópicas. La aplicación de las expresiones relacionadas es solamente válida en el caso de disoluciones diluidas. La vasija crioscópica está constituida por un tubo ancho con una embocadura lateral destinada a la adición del soluto, sólido o líquido, en cuyo interior se deposita una cantidad medida de disolvente y que va provisto de un termómetro de Beckmann u otro equivalente susceptible de apreciar la milésima de grado. La agitación de la disolución se efectúa, tras la adición de cada porción de soluto, mediante un hilo de platino que rodea el crióscopo, o con empleo de un sistema constituido por un aro provisto de una armadura de hierro que se desplaza gracias a un electroimán. El enfriamiento del crióscopo se logra sumergiéndolo en un vaso grande con hielo machacado y mezclado con sal común. Esta técnica se ha utilizado frecuentemente para: determinación de masas moleculares, investigación de la pureza de una sustancia, medida de concentración de inyectables y medicamentos disueltos, comprobación de líquidos biológicos (orina, suero sanguíneo, líquido cefalorraquídeo), contenido de agua en leche, etc. Otra técnica muy empleada en el laboratorio ha sido la de Rast, especialmente en el caso de una disposición escasa de material, por lo que se emplea como disolvente el naftaleno que posee una constante crioscópica muy elevada.
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