Biochimica applicata - come preparare una soluzione

Come preparare una soluzione

Avendo sostanze chimiche in polvere o anche liquide che possono essere sciolte in un solvente che può essere acqua o altro e portarle a un determinato valore di pH. La strumentazione di base di cui abbiamo bisogno è in genere appoggiata su un bancone che deve essere resistente all’azione di acidi e basi (ceramica, gesso, monocottura), deve essere facilmente pulibile, ci deve avere acqua e gas come una cucina.

Vetreria di laboratorio

I materiali di vetro includono anche monouso. Contenitori comuni sono cilindri, beute, beker, palloni tarati e bottiglie, provette. Questi contenitori possono essere di vetro o anche di plastica più o meno resistente. La scelta del materiale dei contenitori dipende dalle sostanze che si devono usare: gli aggressivi vogliono il vetro o una plastica resistente, soprattutto se lo devi riscaldare. Per le provette viene utilizzata quasi sempre la plastica che può essere polistirene perché è trasparente e duttile, poi il polipropilene che può essere usato anche per i solventi organici, il polietilene (PET) che è molto resistente alle alte temperature.

Alcuni contenitori servono per sterilizzare in autoclave (cioè se devono subire un trattamento ad alta pressione a 120° per 30 minuti) o stufa a secco (trattamento a 150° per due ore o più). I beker e i cilindri vengono usati soprattutto per misurare (i beker per contenere, travasare ecc.). Per le misurazioni dei volumi vengono usati anche i cilindri (da 1 a 50 ml); in sintesi, la precisione di questi contenitori è variabile e bisogna scegliere quello più adatto a seconda del caso. Parlando di provette, il fondo è semisferico o conico, altre sono graduate.

Pipette

Le pipette vengono usate per prelevare volumi che possono andare da 1 a 25 ml, possono essere di vetro o di plastica e possono essere monouso e non, e possono avere molte diverse precisioni, e si utilizzano con la propipetta manuale o elettrica. Per volumi molto piccoli abbiamo i micropipettatori dotati di puntali che sono dei piccoli coni che possono essere di misure variabili con cui è possibile prelevare volumi molto piccoli e sono molto accurati.

Bilance

Ci sono due tipi di bilance: le bilance tecniche e le analitiche. La bilancia tecnica è molto simile a quella che si usa per cucinare, arriva massimo a un kg, con una precisione di un g; le bilance analitiche sono quelle che si usano per pesare le piccole quantità; devono essere calibrate in maniera accurata e periodica con dei pesi. Bisogna utilizzare la bilancia adatta per la quantità di materiale che devi pesare così come il contenitore adatto; deve essere sempre tarata e deve stare su un piano che non deve vibrare, che si chiama tavolo da bilancia. Sono importanti i contenitori che servono per pesare le sostanze che possono essere sia vaschette di plastica, piccoli contenitori di vetro, spatole cucchiai.

Sistemi agitatori

Vengono usati per agevolare la soluzione, e quindi sciogliere le polveri. Ci sono gli agitatori magnetici, piastra metallica, motore e un magnete dentro al beker che gira e scioglie. Gli agitatori rotanti per le provette. Il fine è sciogliere un soluto in un solvente.

Sistemi termostatati

Possono essere stufe o incubatori termostatati che consentono di mantenere una determinata temperatura. Possono essere a secco (ad aria) o bagnetti (vengono messi nell'acqua e l'acqua viene mantenuta a temperatura); possono essere anche oscillanti (così che la reazione magari possa continuare e nel frattempo la temperatura viene mantenuta). Ci sono dei blocchi riscaldanti servono per provette e piccoli volumi; importante poi è la conservazione a freddo, ci sono gli armadi refrigerati, macchina che produce ghiaccio, camera fredda; questi contenitori servono sia per la lavorazione e la conservazione. Poi c'è la conservazione di campioni a +4°, i congelatori a -20, a -80, tutti dotati di allarmi; arriviamo a -196 con l'azoto liquido.

pH-metri

Serve per misurare il pH di una soluzione. È fatto di un elettrodo che deve essere immerso nel liquido da misurare. L'elettrodo di vetro sottile che viene immerso ha una corrente dovuta agli ioni H+ che viene misurata da un voltametro e mostrata sul display che converte la corrente in unità di pH. Deve essere calibrato prima di fare la misurazione a seconda del pH che devi misurare. Il pH varia con la temperatura di conseguenza il pHmetro ha una sonda termometrica. Dentro all'elettrodo ci deve sempre essere una soluzione sovrasatura di KCl. Bisogna sempre conservarlo in un liquido quando non si effettuano misurazioni.

Cappe

Ci sono diversi tipi di cappe che servono per la sicurezza dell'operatore durante le manipolazioni. Ci sono cappe chimiche, cappe sterili, cape a flusso laminare, cappe di tipo bio-hazard. Le cappe chimiche hanno un sistema di aspirazione, un vetro di protezione, filtri. Le cappe sterili vengono usate per manipolare le cellule in condizioni di sterilità. Per le manipolazioni microbiologiche a basso rischio è sufficiente usare una cappa a flusso laminare, il cui flusso è unidirezionale orizzontale o verticale e servono per la protezione del prodotto manipolato. Poi ci sono le cappe di biohazard per manipolare campioni di microrganismi potenzialmente patogeni per l'uomo e a seconda del rischio, la cappa può trovarsi in ulteriori ambienti sterili; per mantenere sterile l'apparecchiatura vengono irradiati con UV quando non ci sono gli operatori.

Centrifughe

La centrifuga serve a sedimentare un precipitato, separarlo dal sopranatante, separare diverse frazioni subcellulari, raccogliere batteri o cellule in sospensione. Sono costituite da un motore a velocità variabile che gira intorno a un asse a cui viene ancorato un rotore dove ci sono gli alloggiamenti per le provette e questo rotore può essere confinato in una camera chiusa termostata o anche sottovuoto. Il valore che viene impostato per far girare si chiama valore RPM (rivoluzioni per minuto) e si parla sempre di accelerazione centripeta.