Determinación indirecta del diámetro interno de instrumentos volumétricos cónicos de vidrio

Resumen

Objetivo: determinar los valores del diámetro interno en instrumentos volumétricos de vidrio de forma cónica mediante mediciones de altura, sin mediciones del espesor de la pared del recipiente volumétrico, lo que permitirá calcular la contribución a la incertidumbre de medida del volumen debida al ajuste del menisco.

Diseño metodológico: el método propuesto utiliza una serie de conos truncados, delimitados por líneas de graduación del instrumento, para aproximar el volumen. La serie de conos truncados así definidos está sujeta a cumplir con una restricción geométrica. Luego, para las líneas de graduación del instrumento volumétrico que no cumplieron con la restricción, un modelo de regresión de potencia permite aproximar el valor del diámetro interno.

Resultados: el enfoque propuesto podría utilizarse como un método alternativo para determinar el diámetro interno de instrumentos volumétricos cónicos de vidrio en los casos en que utilizar un calibrador Vernier o un comparador óptico no son una opción, ya sea porque la geometría del instrumento cónico no lo permite, o porque no se dispone de instrumentos de mayor costo.

Limitaciones de la investigación: solamente se analizaron dos tipos de instrumentos volumétricos cónicos: un cono Imhoff y un tubo para centrífuga, con alcances de 1 L y 100 mL, respectivamente, de solo dos marcas comerciales de cristalería de laboratorio. Se modeló el volumen de la punta del instrumento hasta la primera marca de graduación siempre como un semielipsoide de revolución.

Hallazgos: comparando la medición directa del diámetro interno de los instrumentos volumétricos con un comparador óptico se tiene un error relativo promedio por debajo del 10 %, con un valor máximo por debajo del 20 % para los dos diferentes instrumentos cónicos de vidrio estudiados.