Balanza analitica
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Balanza analítica. La Balanza analítica es el instrumento más usado por el químico, ya que mediante la misma es posible conocer con exactitud: la Masa de matriz destinada al análisis, la masa de sustancias para preparar Soluciones de concentración exacta, la masa de Precipitados en el Análisis gravimétrico.
Sumario
Descripción
La balanza es un instrumento que mide la masa de un cuerpo o sustancia, utilizando como medio de comparación la fuerza de la gravedad que actúa sobre el cuerpo. Dependiendo del trabajo que se quiera realizar, se selecciona el tipo de balanza más adecuada en cuanto a sensibilidad y rapidez en la pesada. La sensibilidad de una balanza depende de su capacidad: una balanza diseñada para pesar kilogramos difícilmente tendrá la sensibilidad necesaria para tener reproducibilidad en pesadas de miligramos. 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 densidad o pesos específicos.
Las balanzas analíticas modernas, que pueden ofrecer valores de precisión de lectura de 0,1 micras a 0,1 mg, están bastante desarrolladas de manera que no es necesaria la utilización de cuartos especiales para la medida del peso. Aún así, el simple empleo de circuitos electrónicos no elimina las interacciones del sistema con el ambiente. De estos, los efectos físicos son los más importantes porque no pueden ser suprimidos.
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.
Una de las exigencias que se plantean a la Química analítica cuantitativa es la Exactitud, es decir, que los resultados sean lo más próximos a la realidad posible. Desde luego, esta exactitud deberá ser alcanzada generalmente con masas de Muestras muy pequeñas, ya que el trabajo con grandes masas de Matrices resulta engorroso y lleva mucho tiempo, por lo tanto la exactitud deseada solo podrá alcanzarse con un instrumento capaz de lograr altos niveles de exactitud en pesadas de masas pequeñas. Estos objetivos son alcanzables en la práctica con el empleo de la balanza analítica.
Características
La balanza analítica empleada en Análisis químico generalmente permite pesar masas inferiores a los 200 gramos con una sensibilidad de 0.1 mg y en algunos casos 0.01 mg, es decir es capaz de pesar sustancias reportando valores hasta la cuarta o quinta cifra decimal. Otra característica importante de la balanza analítica es su fidelidad (Precisión), consistente en la capacidad de dar el mismo valor toda vez que un mismo objeto es pesado varias veces consecutivas.
Componentes
Uno de los sistemas con el que opera es el denominado “Sistema de sostén”. Se trata de un método mediante el cual se pueden sostener todos los objetos de la pesada. Lo componen una serie de elementos cuyo funcionamiento es importante conocer para operar la medidora, éstos son tres: la platina, una serie de estribos y la columna, hay un segundo sistema de manejo de balanza analítica llamado “Sistema de equilibrio”. Es un procedimiento sensible que tiene la función de registrar el peso del objeto mediante un método de escalas. El mismo se encuentra compuesto de una cruz y de algunas cuchillas, el tercer sistema es el “Sistema de escalas”. Tiene la tarea de arrojar el valor de la pesada, pero siempre después de que el sistema de equilibrio registre el peso del objeto. Está constituido por una escala óptica y por una escala micrométrica. Podemos mencionar un cuarto sistema, el de “Sistema de nivelación”, cuya función es la de nivelar la balanza analítica, para que se pueda registrar el resultado de la pesada de manera correcta, con lo cual se evitan errores. Está compuesto de patas tipo tornillo y de una burbuja.
Requerimientos de instalación
1. Disponer de un ambiente que no presente corrientes de aire, cambios bruscos de temperatura y que esté libre de polvo. 2. Tener una mesa perfectamente nivelada. 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 centrifugas y refrigeradores. La misma debe tener un área suficiente para instalar la balanza y que el 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 conexión, a la impresora, etc. 3. Evitar que en la vecindad se encuentren instalados equipos que produzcan campos magnéticos elevados o vibraciones como centrifugas, motores eléctricos, compresores y generadores. 4. Evitar que se encuentre bajo la influencia directa de los sistemas de aire acondicionado –corrientes de aire- y de luz solar. 5. Disponer de una toma eléctrica en buen estado, dotada con polo a tierra provista de interruptores, que cumpla con la normatividad eléctrica vigente en el país o en el laboratorio.
Mantenimiento
La balanza se caracteriza por ser un instrumento de alta precisión. Por tal motivo las rutinas de mantenimiento a cargo de operador son mínimas y se encuentran limitadas a las siguientes:
1. Limpiar el platillo de pesaje, para que este se encuentre libre de polvo o suciedad. La limpieza se efectúa con una pieza de tela limpia que puede estar humedecida con agua destilada. Si es necesario retirar alguna mancha, se puede aplicar un detergente suave. También se puede un pincel de pelo suave para remover las partículas o el polvo que se hubiesen depositado sobre el platillo de pesaje. 2. Limpiar externa e internamente la cámara de pesaje. Verificar que los vidrios estén libres de polvo. 3. Verificar que los mecanismos de ajuste de la puerta frontal de la cámara de pesaje funcionen adecuadamente.
Muy importante: Nunca lubricar una balanza a menos que el fabricante lo indique expresamente. Cualquier sustancia que interfiera con los mecanismos de la balanza retardan su respuesta o alternan definitivamente la medida. Por lo general, el fabricante o el representante en instalaciones especializadas realiza el mantenimiento de las balanzas, siguiendo procedimientos que varían dependiendo del tipo y modelo de balanza.
Manejo de la Balanza Analítica a) Se abre la cámara de pesaje y se limpia internamente con una brocha de pelo de camello. Una vez terminando se cierran las puertas de la cámara. b) Encienda la balanza presionando la barra de control. El rectángulo de visualización se mantiene encendido varios segundos, y luego se establece a 0,0000 g. (Se realiza un test automático). c) Abrir las puertas de cristal de la cámara de pesaje y coloque el papel de filtro para pesar pequeñas masas en el platillo de la balanza. Se recomienda usar también un vidrio de reloj. El TLC deberá usar guantes al manipular los materiales. d) Cierre las puertas de cristal deslizándolas suavemente. Espere el punto de referencia siendo la guía de la estabilidad e indica que el peso es estable. Tarar el contenedor de la muestra. e) Abrir nuevamente la cámara de pesaje y agregue cuidadosamente la sustancia que se pesará hasta la masa deseada teniendo cuidado de colocar la muestra al centro del contenedor evitando tirar fuera del área del recipiente el reactivo. f) Antes de registrar la masa cierre las puertas del cristal y espere hasta que el detector de la estabilidad aparezca constante. g) Una vez obtenido el peso deseado. Se debe dejar limpia la cámara de pesaje.
No tome recipientes del platillo con sus manos desnudas pues sus huellas digitales agregan masa. Use unas pinzas para crisol para prevenir masa no deseada. Se recomienda que las pinzas se desengrasen con una torunda con alcohol. No se apoye en el banco mientras pesa. Y si es necesario anote la masa de su recipiente, si lo requerirá para más adelante.
Fuentes
- Zumbado Fernández, Héctor (2004). Análisis químico de los alimentos: métodos clásicos. Ciudad de La Habana: Editorial Universitaria (Cuba). -- ISBN 978-959-16-0253-4. -- 439 pág.
- http://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/vida%20y%20tierra/balanzas/index.htm
- http://proyectodecalibracion.blogspot.mx/2011_11_01_archive.html
- http://www.abcpedia.com/basculas-balanzas/analiticas.html
