Mufla

La mufla es un horno utilizado en el laboratorio. Este horno está diseñado especialmente para los procedimientos de laboratorio que requieren este tipo de exposición uniforme a muy altas temperaturas. Las primeras muflas fueron diseñadas en Francia en el siglo XVIII aunque estas estaban destinadas al uso en alfarería.

Este horno está diseñado para calcinación, fundición y otros procesos en el laboratorio que requieran la utilización de un horno. Muchas veces se utilizan mecheros al momento de calentar sustancias, ya sea para encontrar su punto de ebullición u otro procedimiento pero la utilización de una mufla responde a otro tipo de necesidades.

¿Qué es una Mufla?

Las muflas son cámaras cerradas de alta temperatura, construidas con materiales refractarios aislantes. Lo que significa que resisten altas temperaturas sin verse afectados. Esta cámara es capaz de llegar a los 1700°C y posee un orificio de visualización.

Tiene una puerta que permite el acceso a la cámara y un agujero superior para expulsar los gases. Al utilizar la mufla debes introducir solo materiales refractarios pues son los únicos adecuados para soportar las altas temperaturas que alcanza.

En este instrumento de laboratorio el aumento de la temperatura se da de forma regulada y progresiva a través de sus mecanismos de control.  En el caso de las muflas eléctricas llegan un máximo de 1100°C aunque variará dependiendo del modelo.

¿Para qué sirve una Mufla?

La función de la mufla es alcanzar altas temperaturas y de allí se derivan todos los usos que pueden dársele. Alcanzando entre 1100°C y 1700°C la mufla es el instrumento de laboratorio que más altas temperaturas alcanza.

Su diseño permite tener un control sobre la muestra ingresada al instrumento, algo muy difícil de obtener con otros tipos de hornos; pero muy necesario para controlar el procedimiento. Aunque ciertamente la mufla no suele emplearse en procesos para calentar muestras con mayor control, se sigue requiriendo de una supervisión de la muestra.

La mufla hace entonces la función de horno pero permitiendo determinar y monitorear hasta cierto punto las condiciones de la muestra que estás sometiendo a altas temperaturas. De una manera segura y conveniente.

Usos de la Mufla

Las muflas originalmente se empleaban en alfarería para el tratamiento térmico, que consiste en el calentamiento y fundimiento de metales y aleaciones para moldearlos y mejorar sus cualidades como dureza o elasticidad. De allí su uso se extendió a otras áreas hasta darnos la actual mufla de laboratorio; ahora en diversos casos.

Uno de los usos más comunes en el laboratorio es el de calcinado; la calcinación es el proceso en el que sometes un elemento a altas temperaturas hasta descomponerlo. Este proceso  posee muchas funciones, eliminar la humedad absorbida, el dióxido de carbono u oxidar la sustancia. También hay procesos de análisis de muestras que se hacen a partir de las cenizas de estas.

La mufla constituye parte fundamental de los análisis gravimétricos, los cuales consisten en determinar los elementos y proporciones en las que componen una muestra. Esto debido a que uno de los pasos implican el secado y calcinado de los precipitados, etapas realizadas utilizando la mufla.

¿Cómo se usa una mufla?

La mufla es un instrumento que debe ser utilizado con cuidado para evitar accidentes debido a que trabaja a altas temperaturas. Una vez establecidas las normativas de seguridad es sencillo de utilizar pero es aconsejable conocer el instrumento antes de usarlo.

Una de las cosas que debes tener en cuenta es la temperatura necesaria para poder usarse; que es una temperatura ambiente de entre 15°C a 40°C con una humedad relativa del 80% pero ¿por qué este punto es importante?

La respuesta es que operar la mufla fuera de estas condiciones puede entorpecer su funcionamiento llegando incluso a dañar el aparato.

Lo primero que debes hacer es asegurarte de cumplir con las medidas de seguridad, como usar el equipo adecuado y dejar la mufla al menos unos 15 cm alejada de otros objetos para que el calor circule con libertad.

Seguidamente revisa que esté conectado a una fuente de alimentación y procede a introducir la muestra. Una vez hecho esto puedes programar la temperatura.

Otros  cuidados que deben ser acotados son: no conectarla a un multiconector ni ninguna conexión que pueda sobrecalentarse. Al igual que las medidas de seguridad, como no mantenerse frente a la mufla mientras esta opera. Teniendo estos puntos en cuenta, el resto de su funcionamiento es bastante sencillo.

Tipos de Muflas

Las muflas se diferencian por su fuente de alimentación; en las que se distinguen de dos tipos, las que funcionan por combustibles y las eléctricas. Esta diferencia incide en las temperaturas que pueden alcanzar; siendo la mufla de combustible de mayor potencia, aunque no la más usada.

  • Mufla de Combustible

La mufla de combustible alcanza temperaturas de hasta 1700°C y es usada cuando se requieren temperaturas de más de 1200°C. El combustible que utiliza es gas propano o gas natural y esta conexión debe estar alejada de la cámara de la mufla para no contaminar la muestra. Estas muflas son mayormente usadas para tratamiento térmico.

  • Mufla Eléctrica

Por su parte la mufla eléctrica llega a un máximo de 1100°C o 1200°C y es la más usada en los laboratorios por su cómodo tamaño.  Se fabrican para redes de 220 VAC y tienen un alto consumo eléctrico; su capacidad es menor que la de combustible, pero normalmente esto no presenta inconvenientes.

La mufla eléctrica es la preferida para el uso de laboratorio por su tamaño además que no existe peligro de contaminación de la muestra; 1200°C es de hecho una temperatura suficiente para la mayoría de procedimientos en los que se requiere utilizar la mufla. No obstante la mufla de combustible es igualmente utilizada debido a su potencia.

Características de la Mufla

Para familiarizarse con la mufla y entender plenamente su funcionamiento es necesario conocer las partes que la conforman. La mufla requiere cierto mantenimiento o más bien calibración anual, pero conocer el debido funcionamiento de sus partes te ayudará a determinar que funciona con normalidad.

  • Cámara Interna: Construida en aluminio y sílice para resistir las altas temperaturas. La parte superior de la cámara cuenta con un orificio para expulsar gases o introducir un termómetro para verificar la temperatura.
  • Elementos calefactores: se encuentran dentro de la cámara, su función es distribuir homogéneamente la temperatura.
  • Termocupla: Sensor que indica la temperatura a la que se encuentra la cámara.
  • Temporizador: Se utiliza para programar el tiempo de trabajo en el que operará la mufla.
  • Control de temperatura: Este suele ser de tipo PID para evitar picos de temperatura, sirve para programar la temperatura en la operara la mufla. Los controles analógicos tienen un margen de error más amplio.
  • Interruptor de seguridad: Este se encuentra en la puerta que da acceso a la cámara; funciona cortando la alimentación de energía para que decrezca la temperatura.

Como puedes observar la mufla cuenta en si con dos partes, el cuerpo y su estructura que contiene la cámara donde se introduce la muestra y su sistema de control; donde están todos los controles operativos para programar y operar la mufla.

Importancia de la Mufla

Hay muchos procedimientos de laboratorio que requieren la aplicación de altas temperaturas; más aún el poder aplicarla de forma homogénea y controlada para asegurar los resultados del procedimiento. El realizar este procedimiento en otro tipo de hornos podría exponer la muestra a contaminación.

Sin mencionar que implicaría un riesgo mayor a la seguridad del que está tratando la muestra. La mufla deviene entonces como el instrumento ideal para trabajar a altas temperaturas con muestras en el laboratorio, disminuyendo el riesgo para el ejecutante sin comprometer su eficiencia ni funcionamiento.

Existen varios instrumentos de laboratorio implicados al uso de altas temperaturas, como los mecheros. Si te interesa indagar más al respecto, te invito a revisar el resto de mis posts, que poseen la información más completa sobre este tipo de instrumentos.

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