balanzas-analitia.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

INTRODUCCION

La balanza analítica es uno de los instrumentos de medida más usados en laboratorio y de la cual dependen básicamente todos los resultados analíticos. Para garantizar las medidas de la balanza es necesario tener en cuenta las características locativas y los cuidados básicos operacionales. Funciona mediante la comparación de masas de peso conocido con la masa de una sustancia de peso desconocido. Está construida con base en una barra o palanca simétrica que se apoya mediante un soporte tipo cuchilla en un punto central denominado fulcro. En sus extremos existen unos estribos o casquillos que también están soportados mediante unas cuchillas que les permiten oscilar suavemente. De allí se encuentran suspendidos dos platillos. En uno se colocan las masas o pesas certificadas y en el otro aquellas que es necesario analizar. Todo el conjunto dispone de un sistema de aseguramiento o bloqueo que permite a la palanca principal reposar de forma estable cuando no es utilizada o cuando se requieren modificar los contrapesos. Dispone de una caja externa que protege la balanza de las interferencias, como corrientes de aire, que pudieran presentarse en el lugar donde se encuentra instalada. En la actualidad, se considera que una balanza analítica es aquella que puede pesar diez milésimas de gramo (0,0001 g) o cien milésimas de gramo (0,00001 g); tienen una capacidad que alcanza generalmente hasta los 200 gramos.

LOCALIZACIÓN DE LA BALANZA La precisión y la confianza de las medidas del peso están directamente relacionadas a la localización de la balanza analítica. Los principales puntos que deben de ser considerados para su correcta posición son:

Características de la sala de medida.

Ing. Agroindustrial –UNS


Tener apenas una entrada.

Tener el mínimo número de ventanas posible, para evitar la luz directa del sol y corrientes de aire.

Ser poco susceptible a choques y vibraciones

CUIDADOS OPERATIVOS BÁSICOS

Antes, durante y después del procedimiento de pesada debe tener en cuenta:

Verificar siempre la nivelación de la balanza.

Limpie la balanza de derrames y salpicaduras, estando apagada.

Al encender la balanza déjela estabilizar por 10 minutos como mínimo.

Utilice siempre un recipiente para pesar, no ubique las sustancias o especímenes directamente en el platillo.

Al pesar mantener las puertas cerradas para mejorar la estabilidad.

No pese sustancias corrosivas, calientes o que puedan degradar el interior de la balanza.

No mover bajo ninguna circunstancia las balanzas de su posición.

Revise la capacidad máxima del equipo.

Dar aviso de cualquier anomalía en el funcionamiento de las balanzas. Repórtelo en el formato de novedades del laboratorio F-06-MP-12-01-04 para laboratorios de docencia y el formato de dificultades F-07-MP-12-01-04.

Registrarse en el formato de manejo de equipos, instrumentos, insumos o documentos F-04- MP-12-01-04.



DEFINICIONES BÁSICAS

o ASTM. Sociedad Americana de Ensayo de Materiales (American Society for

Testing and Materials).o Calibración. Determinación del valor correcto de la lectura de un instrumento, por

medición o comparación de la misma contra un estándar o patrón. Una balanza se calibra mediante la utilización de pesas patrón.

o Error de carga lateral. Desviación que se presenta en los resultados cuando se pesa

un objeto, colocándolo en diferentes posiciones del platillo de pesaje. Por ejemplo: entre el centro del platillo y luego en uno de sus bordes.

o Error de sensibilidad. Desviación constante a través del rango de pesaje o capacidad

de una balanza.o Sensibilidad. Masa más pequeña que puede ser detectada por la balanza. También se

entiende como la masa más pequeña que la balanza medirá correctamente.

BALANZAS DE PRESICION

BALANZA HIDROSTÁTICA.

La balanza hidrostática es un modelo de báscula sirve para múltiples funciones. Por un lado, contribuye a



la comprobación experimental del Principio de Arquímedes (sobre el cual ampliaremos más adelante) respecto a los cuerpos sumergidos en líquido y, por el otro, ayuda a determinar, también de una forma experimental, la densidad de los cuerpos sólidos. El principio en el que basa asegura que “todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje ascensional igual al peso del fluido desplazado”. Si tenemos que colocarla en un determinado grupo, esta medidora puede ser fácilmente catalogada como “de precisión”, justamente por la exactitud en los resultados finales del pesaje. En cuanto al sistema de operación de la balanza hidrostática, cuenta con una cruz que puede ser elevada a partir del uso de una horquilla y de una cremallera que va a estar mandada por un tornillo. Sus platillos, por otra parte, terminan de manera inferior en un gancho. De uno de ellos puede suspenderse un cilindro hueco elaborado en metal y, seguido a este, otro de igual volumen que la capacidad del anterior, aunque de estructura maciza.

Este tipo de artefacto fue empleado por civilizaciones tan antiguas como los egipcios, existen evidencias de que la balanza era utilizada unos 2500 años antes de Cristo.Esta báscula o balanza está formada por una barra en perfecto contrabalancee, de la cual cuelgan dos platos, uno de cada extremo, y es sostenida por el centro de esta barra en un punto de apoyo de la menor dimensión posible. La forma de utilización de esta balanza es la siguiente:

Se coloca un objeto (cuyo peso se desconoce) uno de los platillos llamado platillo A.

Se van depositando otros objetos de peso fijo y conocido (comúnmente llamadas pesas) en el otro platillo, llamado platillo B, hasta que la báscula esté equilibrada, o sea, la barra horizontal adquiere una posición horizontal perfecta.Cuando se logra el equilibrio se calcula el peso control (sumatoria de todas las pesas conocidas y colocadas en el platillo B) y este peso es el correspondiente al peso del producto a determinar. Entonces, la masa y el peso del objeto colocado en el platillo A es el mismo que el de las pesas del otro platillo.

En la época del apogeo del imperio romano apareció otro tipo de balanza que difiere en el diseño con la clásica balanza de brazos iguales. Está formada también por un brazo o barra sostenida por el punto de apoyo; el mecanismo de pesaje era a través de un plato o platillo en el cual se colocaba un peso desconocido o a determinar. Hasta este momento no existen diferencias con la balanza común pero en el caso de la balanza



romana los dos brazos no son iguales, o sea, es lo mismo decir que el punto de apoyo no está en el centro del dispositivo. El brazo corto era el utilizado para colocar el peso incógnita y el brazo largo no tenía un platillo, sino más bien un peso deslizable conocido como pilón sobre una regla numerada. El pilón se movía alejándolo o acercándolo al punto de apoyo hasta que se alcanzaba el equilibrio. Una vez logrado esto se podía leer en la regla del brazo horizontal el peso del objeto. Si bien en la actualidad se utilizan métodos de pesaje digital, algunas balanzas que utilizan los principios de las balanzas de brazos iguales o la balanza estilo romana son capaces de realizar mediciones muy precisas.

La precisión de una balanza es una de las características fundamentales que caracterizan a este elemento de medición. En algunas balanzas de laboratorio (generalmente son las que requieren mediciones más precisas) logran medir pesos de sustancias equivalentes a una millonésima de gramo que es lo mismo que decir una milésima de miligramo, o sea, 0.000001 gramo. Estos mecanismos requieren ciertas características particulares como por ejemplo, estar cerrados en una especie de caja de plástico o vidrio porque el aire ambiental y su movimiento pueden alterar la lectura deseada.

Lo mismo ocurre con la temperatura ambiental, la presión atmosférica, la cantidad de partículas en el aire y otras variables a tener en cuenta a la hora de ajustar y calibrar las balanzas de precisión. En la evolución de la tecnología de la balanza, las básculas de péndulo y las balanzas de resorte rompieron la hegemonía impuesta durante varios siglos por las balanzas de brazos iguales y la romana.

BASCULAS DE PÉNDULO / BALANZAS PENDULARES

Se llama balanza o báscula de péndulo a una plataforma unida a un peso pendular de gran peso. Al colocar el objeto a determinar en esta plataforma el péndulo se desplaza en sentido contrario para equilibrar los pesos. Conseguido el equilibrio, se procede a la lectura del peso según lo indica una aguja colocada en el extremo del péndulo sobre un fondo reglado. Un sistema similar es el utilizado por la balanza de resorte el cual se estira para compensar el peso soportado y el resultado es leído a través de una aguja que indica la masa de la carga. Este método es ampliamente utilizado en la actualidad por el escaso tamaño que requiere la balanza y podemos citar las básculas de baño como grandes representantes de este instrumento. En cuanto a las balanzas electrónicas se denominan así por definición a



todas aquellas que utilizan la electricidad para determinar el peso de un objeto. Por lo general se caracterizan por ser más rápidas y más precisas que las balanzas mecánicas (al referirnos a básculas mecánicas estamos citando las balanzas de resorte).

En los últimos años se han ampliamente popularizado la incorporación de la electrónica a través de circuitos computarizados en el mecanismo estructural y de medición de las balanzas haciendo muchísimo más eficientes y precisas a las balanzas modernas. Este adelanto tecnológico se logró a través de la incorporación de un elemento eléctrico sensible a la deformación.

Está formado por un alambre muy delgado que cambia la resistencia eléctrica cuando es comprimido o alargado. Este mecanismo está integrado a la columna de la balanza y al colocar la carga sobre estos se produce la denominada variación de resistencia eléctrica la cual puede ser medida por un sensor y calcular la masa del objeto con una precisión 100% perfecta.

BALANZA DE PRECISIÓN PCE-LSZ 200C

Balanza de precisión de la clase de laboratorio con una alta resolución (0,1 g/m² o 0,001 g),calibración externa, protección contra el viento, interfaz RS-232 y software opcional

La balanza de precisión determina de forma directa el peso en relación con la superficie en g/m². La balanza de precisión tiene una precisión de lectura de 0,1 g/m². Normalmente se suele utilizar un cortador de muestras para obtener muestras redondas de 100 cm². Al final de esta página podrá encontrar el cortador de muestras dentro de los componentes opcionales. Además de usarla como balanza de precisión, puede utilizar esta balanza para tareas de laboratorio. Simplemente accionando una tecla podrá cambiar la

unidad de g/m² a g. En este modo de medición tiene un rango de pesado de 0 ... 200 g con una resolución de 0,001 g. Con la ayuda del software y del cable de la interfaz opcional podrá transmitir los datos de pesado directamente desde la balanza de precisión a un ordenador o a un portátil. Si su equipo sólo dispone de una interfaz USB, puede solicitar el adaptador de RS-232 a USB que ofrecemos de forma opcional. Podemos facilitarle la calibración ISO de la balanza. Si tiene alguna alguna pregunta sobre la balanza de precisión, consulte la ficha técnica o póngase en contacto con nosotros en el número de teléfono 902 044 604para España, para Latinoamérica e internacional +34 967 543 695 o en el número +56 2 24053238para Chile. Nuestros técnicos le asesorarán con mucho gusto sobre



esta balanza de precisión, y sobre cualquier equipo de instrumentos de medición, regulación y control o balanzas PCE Ibérica S.L.

- Balanza de precisión con protección contra el viento.

- Interfaz RS-232para conectar la balanza de precisión a un PC y para realizar valoraciones.

- Indicador de capacidad (una banda luminosa creciente indica el rango de pesado disponible en el margen derecho de la pantalla).

- Intercambio de unidades: de g a g/m².

- Rango de tara en el 100 % del rango de pesado.

- Carcasa de metal de aluminio fundido que garantiza una gran solidez y estabilidad.

- Nivel para colocar correctamente la balanza de precisión.

- Función interna anti choques.

- Adaptador de red de serie para 230 V.

- Certificado de calibración opcional (por ejemplo para cumplir con su DIN ISO 9000)

OHAUS VOYAGER PRO BALANZA ANALÍTICA

La gran pantalla grafica de alta resolución con luz interna hace a la Voyager más fácil de usar, solo siga los indicadores del menú para hacer simples los más complicados procedimientos. Con calibración interna opcional, el AutoCal tm de la Voyager automáticamente calibra la balanza cuando siente el cambio de temperatura suficiente que afecte la exactitud de pesaje. Disponible en balanzas de precisión, analíticas o modelos de alta capacidad, las aplicaciones de la Voyager incluyen protocolo GLP/GMP y de función de unión (SQC) para correr múltiples aplicaciones simultáneamente. La balanza diseñada para aplicaciones especiales en su laboratorio.

Características especiales:

Software avanzado incluye estadística, formulación, control estadístico de la calidad, peso diferencial.

Determinación de densidad, calibración de pipetas, otros. Calibración interna automática con masas integradas, Autocal.



Modelos con aprobaciones NTEP.

PROPÓSITO DE LA BALANZA

La balanza se utiliza para medir la masa de un cuerpo o sustancia o también el peso de los mismos, dado que entre masa y peso existe una relación bien definida. En el laboratorio se utiliza la balanza para efectuar actividades de control de calidad –con dispositivos como las pipetas–, para preparar mezclas de componentes en proporciones predefinidas y para determinar densidades o pesos específicos.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Las balanzas se diferencian entre sí por el diseño, los principios utilizados y los criterios de metrología que utilizan. En la actualidad podría considerarse que existen dos grandes grupos: las balanzas mecánicas y las balanzas electrónicas

CUESTIONARIO



1. Dibujar o pegar un esquema de una balanza de dos platillos e indicar sus partes.

2. Dibujar o pegar una balanza analítica e indicar sus partes.

3. Explicar posibles errores de la pesada del objeto que realizo en la balanza analítica.

Si no se estabiliza la indicación del peso, el resultado deriva lentamente en una dirección o

sencillamente se indican valores erróneos, las causas son a menudo ciertas influencias físicas.

Las causas más habituales son:

Influencias del objeto a pesar

Influencias ambientales en el emplazamiento de la balanza

Absorción o expulsión de humedad del objeto a pesar

Objetos a pesar o recipientes electrostáticamente cargados


PANTALLA (INDICADOR DE ESTABILIDAD)

MULTIPLES UNIDADES DE

MEDIDACONECTIVIDAD

INDICADOR DE NIVEL FRONTAL

PESAR POR DEBAJO DEL GANCHO

PLATILLO


Objetos a pesar o recipientes magnéticos

TEMPERATURA

Problema: La indicación del peso de un objeto deriva en una dirección.

Posibles causas: La balanza no lleva suficiente tiempo conectada a la alimentación eléctrica.

Una diferencia térmica entre el objeto a pesar y el entorno provoca corrientes de aire a lo largo

del recipiente de pesada. El aire que roza el recipiente genera una fuerza orientada hacia arriba o

hacia abajo.

El resultado de pesada difiere pues del valor correcto. Este efecto se conoce como fuerza

ascensional dinámica. Solo disminuye una vez se ha establecido un equilibrio térmico. Se

cumple que: un objeto frío parece más pesado, y uno caliente parece más ligero. Este efecto

puede provocar problemas, en especial en pesadas diferenciales con semimicrobalanzas,

microbalanzas y ultramicrobalanzas.

ABSORCIÓN DE HUMEDAD/EVAPORACIÓN

Problema: La indicación del peso de un objeto deriva permanentemente en una dirección.

Posibles causas: Esta usted midiendo la pérdida de peso de sustancias volátiles (p. ej. la

evaporación de agua) o el aumento de peso de objetos higroscópicos (absorción de humedad

procedente del aire).

ELECTROSTÁTICA

Problema:La pesada arroja un resultado distinto cada vez. La indicación del peso deriva;

difícilmente puede repetirse.

Posibles causas:Su recipiente de pesada o la muestra se han cargado electrostáticamente. Los

materiales de conductividad eléctrica reducida, como por ejemplo el vidrio, los plásticos, polvos

o granulados, no pueden liberarse de sus cargas electrostáticas, o en todo caso lo hacen muy

lentamente (durante horas).

La carga se desprende en primer lugar por contacto o rozamiento durante la

Manipulación o transporte del recipiente o material. El aire seco con una humedad por debajo

del 40% aumenta el riesgo de este efecto. Los errores de pesaje se producen por la fuerza

electrostática entre el objeto a pesar y el entorno. Esto puede provocar, sobre todo con balanzas

analíticas, microbalanzas y semimicrobalanzas, las divergencias de pesada mencionadas.



MAGNETISMO

Problema:Un objeto arroja diferentes resultados de pesada dependiendo de su posición sobre el

platillo. El resultado difícilmente puede repetirse. Sin embargo, la indicación permanece estable.

Posibles causas:Está usted pesando un material magnético. Los objetos magnetizados y

magnéticamente permeables se atraen mutuamente. La fuerza suplementaria que se produce se

interpreta equivocadamente como carga.

Prácticamente todos los objetos de hierro (acero) presentan una fuerte permeabilidad magnética

(ferromagnetismo).

GRAVITACIÓN

Efecto: Si cambia la altura, se obtienen valores de pesada distintos. Así por ejemplo, la

indicación del peso varía si se realiza la pesada a 10 m más de altura (se cambia del 1.º al 4.º

piso de un edificio).

Motivo: Para determinar la masa de un cuerpo, la balanza mide la fuerza de atracción (fuerza

gravitatoria) entre la Tierra y el objeto a pesar.

Esta fuerza depende fundamentalmente de la latitud del lugar de emplazamiento y de la altura

sobre el nivel del mar (distancia al centro de la Tierra).

4. Diferenciar el punto cero y punto de reposo.

Punto cero: se refiere a la posición de equilibrio que señala el fiel cuando la balanza no contiene

sobrecarga.

Punto de reposo: Es la posición de equilibrio que adopta el fiel cuando la balanza contiene una

sobrecarga.

5. Utilizar internet para obtener información sobre lo último en tecnología de balanzas analíticas

de cuatro decimales hasta seis decimales.



Te



ner un mesón perfectamente nivelado. Es ideal una plataforma de alta inercia, aislada de las estructuras ubicadas en la vecindad, para reducir el efecto de las vibraciones que emiten ciertos equipos como centrífugas y refrigeradores. La misma debe tener un área suficiente para instalar la balanza y aquel equipo auxiliar con el que se interactúa en los procesos de pesaje. De igual manera se debe prever el espacio requerido por los cables de interconexión, corriente eléctrica, conexión al sistema de información, a la impresora, etc

Disponer de un ambiente que no presente corrientes de aire, cambios bruscos de temperatura y que esté libre de polvo.

Evitar que se encuentre bajo la influencia directa de los sistemas de aire acondicionado –corrientes de aire– y de la luz solar.

BIBLIOGRAFIA

Explorer Pro. Instruction Manual, Ohaus Corporation, Part Nº 80250955, 2003. (www.ohaus.com)


http://www.ohaus.com/


Guidelines for calibration in laboratories, Drinking Water Inspectorate By LGC (Teddington) Ltd., December 2000. (http://www.dwi.gov.uk/regs/crypto/..%5Ccrypto%5Cpdf%5CCalibration%20guidelines.pdf

Voyager Pro®, Instruction Manual, Ohaus Corporation, Part Nº 80251000, 2003. (www.ohaus.com)


http://www.dwi.gov.uk/regs/crypto/..%5Ccrypto%5Cpdf%5CCalibration%20guidelines.pdf

http://www.dwi.gov.uk/regs/crypto/..%5Ccrypto%5Cpdf%5CCalibration%20guidelines.pdf

balanzas-analitia.docx

Documents

Transcript of balanzas-analitia.docx