Módulo Profesional 5 OPERACIONES BÁSICAS DE LABORATORIO

a) Presentación

b) Resultados de aprendizaje y criterios de evaluación

1. Mantiene materiales e instalaciones de servicios auxiliares de laboratorio, identificando los recursos necesarios y relacionando los instrumentos adecuados con las principales técnicas empleadas.

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Criterios de evaluación:

1. Se han identificado, mediante su denominación habitual y esquema o representación gráfica, los materiales de vidrio, corcho, caucho y metálicos, relacionándolos con la función que desempeñan.
2. Se han preparado los sistemas de calefacción y refrigeración en el laboratorio, reconociendo los elementos, equipos y aparatos para utilizar en las operaciones que requieren calor o frío.
3. Se han descrito los equipos de producción de vacío en el laboratorio y sus conexiones para realizar operaciones básicas a presión reducida, así como el instrumento de medida de presión asociado.
4. Se han aplicado técnicas de tratamiento de aguas para utilizar en el laboratorio mediante los equipos adecuados, explicando el principio de las posibles técnicas aplicadas.
5. Se han clasificado los materiales e instrumentos del laboratorio, relacionándolos con su función y con el fundamento de la técnica en la que se emplean, y justificando su utilización en un procedimiento dado.
6. Se han aplicado las principales técnicas de limpieza, conservación y esterilización del instrumental de laboratorio.

2. Prepara diferentes tipos de disoluciones de concentración determinada, realizando los cálculos necesarios y empleando la técnica y el equipo apropiados.

Criterios de evaluación:

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1. Se han identificado las principales sustancias simples y compuestos químicos, con la ayuda de sistemas de marcaje de recipiente o con documentos sobre especificaciones técnicas, mediante la observación y comparación con sus propiedades.
2. Se han clasificado adecuadamente los distintos compuestos químicos atendiendo al grupo funcional y estado físico.
3. Se han caracterizado las disoluciones según su fase física y concentración.
4. Se han realizado los cálculos necesarios para preparar disoluciones expresadas en distintas unidades de concentración.
5. Se han diferenciado los modos de preparación de una disolución según las exigencias de cada unidad de concentración y se han establecido las diferentes etapas y los equipos necesarios para su realización.
6. Se han resuelto ejercicios de formulación y nomenclatura de compuestos químicos utilizando las reglas internacionales, indicando el tipo de enlace por las propiedades de los elementos que los componen y su situación en el sistema periódico.
7. Se ha realizado la preparación de las disoluciones, así como de diluciones de las mismas, se han medido las masas y volúmenes adecuados y se ha utilizado la técnica de preparación con la seguridad requerida.

3. Separa mezclas de sustancias por medio de operaciones básicas, relacionando la operación realizada con el proceso que tiene lugar o variable que modifica.

Criterios de evaluación:

1. Se han identificado las características de los constituyentes de la mezcla a fin de elegir una técnica de separación eficaz.
2. Se han caracterizado las técnicas más usuales utilizadas en la separación de los constituyentes de una mezcla o en la purificación de una sustancia y se han descrito los fundamentos de las mismas relacionándolos con la naturaleza de los constituyentes.
3. Se han montado y desmontado los principales elementos que conforman el equipo, estableciendo las conexiones necesarias con los servicios auxiliares, partiendo de planos y esquemas de equipos de separación de mezclas.
4. Se ha justificado la utilización de instrumentos o aparatos en el montaje.
5. Se ha preparado una determinada muestra para el ensayo o análisis mediante técnicas de reducción de tamaño, con adecuación de su estado de agregación y purificación.

4. Identifica una sustancia caracterizándola por la medida e interpretación de sus parámetros más relevantes.

Criterios de evaluación:

1. Se ha interpretado el procedimiento que se debe seguir, identificando las operaciones que hay que efectuar.
2. Se han identificado los parámetros de la sustancia que hay que medir.
3. Se ha preparado el material, instrumentos y aparatos de medida para la determinación de parámetros físicos de sustancias.
4. Se han preparado las disoluciones o reactivos necesarios para efectuar el análisis, según las especificaciones del procedimiento.
5. Se han medido los valores de un conjunto de características necesarias en la identificación de sustancias (densidad, viscosidad, temperaturas de ebullición, temperaturas de fusión, pH, color).
6. Se ha operado correctamente con expresiones matemáticas para realizar cálculos de resultados a través de la medida indirecta de datos.
7. Se ha representado gráficamente la función y variable medida y se han introducido los datos para obtener resultados.

5. Aplica técnicas habituales para la toma de muestras siguiendo los principales procedimientos de identificación, conservación y registro.

Criterios de evaluación:

1. Se ha realizado la toma de muestra según el estado físico del producto y se ha comprobado su grado de homogeneidad.
2. Se ha comprobado el estado de limpieza del instrumental tomamuestras y del envase que contendrá la muestra.
3. Se ha identificado el lote, el producto que se ha de muestrear, la fecha de muestreo y todos los datos necesarios para el marcado y referenciado correcto de la muestra.
4. Se ha realizado la inscripción de entrada en el laboratorio y la anotación en la ficha de control.
5. Después de realizar el análisis, se ha almacenado la muestra fijando la fecha de caducidad y se ha dispuesto la devolución de la muestra al envase que la contenía, o bien su destrucción o reciclaje.
6. Se ha identificado el material de toma de muestras que se debe utilizar, teniendo en cuenta el estado de agregación en que se encuentra la muestra y se han realizado las tomas de muestra siguiendo un procedimiento escrito.
7. Se ha relacionado el número de unidades de muestreo necesarias, según normas, con la necesidad de obtener una muestra homogénea y representativa.
8. Se han aplicado las técnicas habituales de medida de masa y volumen especificando las unidades en las que se expresan, y se ha aplicado la técnica idónea a la alícuota de la muestra que se va a emplear.
9. Se han aplicado procedimientos de identificación de la muestra, así como las técnicas de preservación de las características de la muestra en su transporte hasta el laboratorio.
10. Se han discriminado las técnicas de dilución o concentración, neutralización, eliminación o reciclaje de muestras una vez utilizadas y se ha justificado, en un caso dado, la técnica idónea para evitar repercusiones ambientales.

c) Contenidos:

d) Orientaciones metodológicas

Para la organización y desarrollo del proceso de enseñanza aprendizaje de este módulo se sugieren las siguientes recomendaciones:

1) Secuenciación

Antes de iniciar el desarrollo de cualquiera de los bloques, se deberá impartir la formación necesaria sobre prevención de riesgos laborales, seguridad e higiene en el laboratorio, identificando los riesgos asociados al tipo de operaciones que se vayan a llevar a cabo.

La secuenciación de contenidos aconsejable es la siguiente:

• Preparación y mantenimiento de materiales de laboratorio (Bloque 1).
• Preparación de disoluciones (Bloque 2).
• Identificación y caracterización de sustancias (Bloque 4).
• Separación de sustancias (Bloque 3).
• Toma de muestras (Bloque 5).

Hay que tener en cuenta la relación que existe entre algunos contenidos de este módulo y contenidos de los módulos n° 7: Promoción de la salud, y n° 6: Formulación magistral, por lo que será conveniente la coordinación entre el profesorado que imparta dichos módulos.

2) Aspectos metodológicos

En los primeros días, será importante observar las capacidades consolidadas del alumnado durante la etapa educativa anterior, en contenidos básicos de física, química y cálculos matemáticos, fundamentales para comprender los contenidos de este módulo.

Este es un módulo eminentemente práctico, donde la labor del profesorado, está fundamentada en una adecuada selección de las actividades prácticas a realizar en el laboratorio, en orden creciente de dificultad, y en la realización de fichas técnicas para realización de análisis físicos, químicos y clínicos básicos.

Es conveniente al iniciar cada unidad didáctica dedicar un tiempo específico a la presentación de los contenidos conceptuales, con el objeto de que los alumnos y alumnas conozcan dicha unidad y poder así mismo recoger información sobre sus conocimientos al respecto y su interés.

Las actividades de enseñanza-aprendizaje se diseñarán tratando de mantener el interés y la participación activa del alumnado. Para ello se pueden realizar distintas actividades tanto personales como de grupo.

Cuando el peso de los contenidos conceptuales sea mayor, habrá que diseñar actividades fundamentalmente teóricas en el aula, como por ejemplo: exposiciones, resolución de problemas, conversión de unidades, etc., junto con otras más participativas como establecer relaciones entre contenidos, recopilar información en grupo o individualmente, etc.

En algunos casos, se puede trabajar sobre simulaciones siendo muy importante caracterizar bien estos supuestos y aportar situaciones lo más auténticas y variadas posibles. Es importante que estos supuestos sean claros y que el alumnado sepa lo que se pide.

En otras ocasiones, la elaboración de los preparados deberá ser real y para su realización será necesario contar con un laboratorio dotado con suficientes recursos como: envases, productos y reactivos; equipos y aparatos como por ejemplo: balanza, microscopio, lupas, baño maría, dosificadores, envasadores, etiquetadores, etc.

Se tratará de aprovechar los propios errores del alumnado en la ejecución de los procedimientos y operaciones que contemplan las actividades de enseñanza- aprendizaje, para utilizarlos como marco deductivo y generador de nuevos aprendizajes. Además, debe favorecerse el tratamiento de los contenidos actitudinales, como la meticulosidad y precisión, respeto a las normas de seguridad e higiene, fidelidad en el seguimiento de protocolos, etc.

A veces, convendrá facilitar un esquema de trabajo que oriente la elaboración de la práctica de forma ordenada, de tal manera, que el alumno o la alumna observe en cada paso cuáles son los productos a obtener. En otras ocasiones, la elaboración del propio esquema será parte importante del proceso de aprendizaje, y los propios alumnos y alumnas deberán elaborarlo antes de realizar su trabajo.

Los protocolos y manuales de normas utilizados, deben adquirir importancia y tenerse en cuenta en la metodología de enseñanza, ya que en un futuro, éstos serán uno de los instrumentos utilizados como guía en su trabajo.

Es conveniente, que tras finalizar cada práctica realizada en el laboratorio, se cumplimente un informe o ficha donde se contemple todo el proceso seguido, hasta su finalización.

3) Actividades significativas y aspectos críticos de la evaluación

– Identificación, preparación y utilización del material y equipos utilizados en operaciones físico-químicas sencillas.

– Conversión y equivalencia entre las distintas unidades. Resolución de problemas de cambios de unidades.

– Calibración de los aparatos de medida.

– Realización de mediciones de masa, volumen, pH, temperatura de ebullición… SPreparación de disoluciones de distintas concentraciones.

– Realización de técnicas de higiene, como limpieza, desinfección y esterilización.

– Separación de sustancias por diferentes técnicas.

– Realización de análisis clínicos básicos: biológicos y microbiológicos.

– Registro documental del trabajo realizado. Elaboración de informes. Cumplimentación de fichas.

– Gestión de muestras, residuos y materiales sin perjuicio al medio ambiente. Eliminación y tratamientos de restos.

– Aplicación de normas de prevención de riesgos en el proceso.

Las operaciones básicas de laboratorio son procedimientos esenciales que se llevan a cabo en entornos de laboratorio para realizar experimentos, análisis y otras actividades científicas:

1. Medición:

• Uso de Instrumentos de Medición:
  • Utilización de instrumentos como pipetas, buretas, matraces y balanzas para medir volúmenes y masas con precisión.
• Calibración de Instrumentos:
  • Verificación y ajuste regular de la precisión de los instrumentos de medición.

2. Preparación de Soluciones:

• Dilución:
  • Mezcla de una solución concentrada con un solvente para reducir la concentración.
• Valoración:
  • Determinación de la concentración de una solución desconocida mediante una reacción química controlada.

3. Manejo de Muestras:

• Extracción y Recolección:
  • Recopilación de muestras de diferentes fuentes para su análisis.
• Almacenamiento:
  • Almacenamiento adecuado de muestras para evitar contaminaciones o alteraciones.

4. Seguridad:

• Uso de Equipos de Protección:
  • Utilización de gafas de seguridad, guantes y batas para prevenir riesgos.
• Manejo de Sustancias Peligrosas:
  • Manipulación segura de productos químicos peligrosos y desechos.

5. Agitación y Mezcla:

• Uso de Agitadores y Mezcladores:
  • Empleo de equipos para mezclar sustancias de manera homogénea.
• Disolución:
  • Proceso de mezclar un soluto con un solvente para obtener una solución.

6. Filtración:

• Separación de Sólidos y Líquidos:
  • Utilización de técnicas de filtración para separar partículas sólidas de líquidos.
• Filtración al Vacío:
  • Empleo de una bomba de vacío para acelerar el proceso de filtración.

7. Centrifugación:

• Separación por Densidad:
  • Utilización de una centrífuga para separar componentes de una muestra por su densidad.

8. Titulación:

• Determinación de la Concentración:
  • Valoración de una sustancia mediante la adición de una solución de concentración conocida.

9. Espectroscopía:

• Análisis de Espectros:
  • Uso de espectroscopios para analizar la interacción de la luz con las sustancias.

10. Manejo de Microorganismos:

• Cultivo y Siembra:
  • Cultivo y propagación de microorganismos en condiciones controladas.
• Estirpes y Cepas:
  • Manipulación de diferentes estirpes y cepas de microorganismos para estudios específicos.

11. Análisis Cromatográfico:

• Cromatografía de Gases y Líquidos:
  • Separación de componentes de una mezcla para su análisis.

12. Registro de Datos:

• Uso de Cuadernos de Laboratorio:
  • Documentación precisa de los procedimientos y resultados obtenidos durante un experimento.
• Elaboración de Informes:
  • Presentación de los resultados de manera clara y organizada.

13. Mantenimiento de Equipos:

• Calibración y Limpieza:
  • Mantenimiento regular para asegurar la precisión y eficiencia de los equipos.
• Reparación y Sustitución:
  • Reparación o sustitución de equipos defectuosos.