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INTRODUCCION:

Las básculas y balanzas forman parte de un grupo selecto de artefactos, por su precisión, por su tecnología y pos sus continuos avances, estos dispositivos se dividen en dos ramas: las balanzas electrónicas o digitales y las mecánicas, este grupo también posee varias subdivisiones que corresponden al tipo de actividad que vayamos a realizar. Pero existe en el mundo de las básculas y balanzas las que poseen una mayor precisión, aún mayor que las básculas tradicionales, estamos hablando de las balanzas analíticas.

Las balanzas analíticas tienen una característica que sobresale de cualquier otro tipo de báscula, y es su confiabilidad, las mismas se utilizan para realizar distintos tipos de pesajes o mediciones, en muchos casos se utilizan en los comercios porque son muy dóciles, en especial cuando es mucha la clientela; de todas maneras sirven para realizar las tareas cotidianas a la perfección. Las balanzas analíticas se dividen en aquellas que funcionan a batería o las que necesitan de una fuente de energía constante. Las primeras ya vienen con una batería recargable incorporada, a la vez poseen un sistema de apagado automático que fue diseñado para ahorrar energía. Como si compráramos un celular, estas balanzas también traen un cargador, junto con su manual de instrucciones, a la vez, dependiendo de los modelos de balanzas analíticas, podemos encontrar dentro de la caja una superficie desplegable que hará más fácil la tarea de pesado. Otra característica principal de este tipo de báscula reside en sus patas niveladoras, su nivel de burbuja y como complemento un plato de acero inoxidable, éste último puede venir junto a la superficie desplegable o en su defecto, puede comprarse como accesorio complementario.

Objetivos:

Identificar las partes más importantes de una balanza analítica electrónica.

Practicar pesadas en forma correcta en la balanza analítica electrónica.

Realizar pesadas requeridas en la balanza analítica.

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MARCO TEORICO

BALANZA ANALÍTICA:

Una balanza de las características de la llamada analítica es altamente utilizada debido que ofrece una precisión que otros modelos de básculas quizás no puedan ofrecer por contar con otros rasgos y por estar destinadas a otros ámbitos.

EMPLEO DE LA BALANZA ANALÍTICA:

Se la emplea en lugares donde la determinación del peso resulta de gran importancia, como es el caso de los laboratorios. En este medio, este instrumento de medición es tan trascendental que se cree que de éste dependen la mayor parte de los resultados analíticos que se están buscando en la realización de un determinado estudio, análisis o experimento.

MODELO MODERNO DE LA BALANZA ANALÍTICA:

Como ocurre con la mayoría de las balanzas, la balanza analítica presenta una gran variedad de modelos modernos que contribuyen al fin que se quiere perseguir: el de la obtención de resultados sumamente precisos. Por esta razón, los modelos más nuevos que se han lanzado al mercado pueden ofrecer unos valores de exactitud en la lectura que van de desde 0,1g. hasta 0,1mg. Como se encuentran muy desarrollados, no resultará necesario que se las traslade a cuartos especiales donde se lleve a cabo la obtención de la medida de peso. Esto no ocurre, empero, con otros modelos. Sin embargo, se cree que el mero empleo de algunos circuitos electrónicos no va a eliminar la posibilidad de interacción del sistema con el medio ambiente. Debido a esta interacción pueden producirse algunos efectos físicos, que además son muy relevantes porque no pueden ser suprimidos bajo ninguna forma. Esto es importante de recalcar porque la confianza en la precisión que inspiran las balanzas analíticas no podrá ser alta si no consideran otros factores como el caso de su localización.

UBICACION DE LA BALANZA ANALÍTICA:

Para que una balanza analítica tenga una posición correcta (factor que

será determinante en la obtención de los resultados del pesaje) hay que

atenerse a ciertas reglas. Las llamadas salas de medida, por ejemplo,

deberán tener solamente una entrada y el menor número de ventanas

posible. Esto evita la intromisión directa tanto de la luz del sol como de

las corrientes de aire que provienen del exterior. Asimismo, hay que

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contar con una baja susceptibilidad a cualquier tipo de choques o

vibraciones que comprometan la precisión de los resultados. Ahora bien,

a lo que mencionamos anteriormente se deben agregar otros cuidados.

Es decir, no importan solo las condiciones de la sala sino también las

condiciones de la mesa sobre la cual será apoyada la balanza analítica.

La misma deberá quedar apoyada fijamente en el suelo.

Si no se la coloca sobre el suelo sino que se la apoya contra la pared,

también hay que buscar la mayor fijación posible. Esto evitará, por

supuesto, la transmisión de vibraciones, que se reducirán a lo mínimo si

se cumple con los consejos impartidos. La mesa también tendrá que ser

lo más rígida posible, es decir, no podrá ceder a cualquier movimiento o

a inclinarse durante las operaciones de medida que se efectuarán sobre

ella. Entre las opciones que se recomiendan, se encuentran las mesas

de laboratorio (que se conocen por su gran estabilidad) o, en su defecto,

las mesas de piedra. Dichas mesas tendrán que ser colocadas en sitios

rígidos también, como lo son los rincones de los cuartos o salas. Por

último, una de las condiciones es que sea una mesa antimagnética (es

decir, carecer de metales o acero) y que se encuentre protegida de las

cargas electrostáticas (evitar los plásticos y vidrios).

CONDICIONES DEL AMBIENTE:

Como se ha podido observar, cuando se opera con una balanza analítica, no solo hay que tener en cuenta el lugar donde se lo colocará sino también el cuarto mismo donde estará y, asimismo, las condiciones

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ambientales de las cuales dependerán los resultados. Se recomienda, entonces, que la sala donde se encuentre la báscula se mantenga a una temperatura constante, sin demasiadas variaciones. La humedad, a su vez, debe mantenerse entre un 45% y un 60% (esto hay que monitorearlo de manera permanente). Por otro lado, se debe impedir por todos los medios una incidencia de luz solar que de directamente sobre el instrumento de medición. Esto va ligado a otra recomendación de importancia que tiene que ver con no realizar el pesaje o la obtención de las medidas cerca de zonas donde puedan encontrarse irradiadores de calor. Al mismo tiempo, se recomienda evitar la medición cerca de aire acondicionado, computadoras o de la puerta de la sala.

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MATERIALES Y METODOS

MATERIALES: Espátulas de metal Cucharilla de metal Pipetas de 1mL Vasos de precipitados de 50mL Papel aluminio

MÉTODOS:

a) RECONOCIMIENTO DE LAS PARTES DE LA BALANZA ANALÍTICA:

En primer lugar realizar la identificación de los componentes externos de la balanza analítica, y seguidamente de los componentes internos de la cabina. Si es posible realizar el desmontaje para su mejor identificación.

b) MANEJO DE LA BALANZA ANALÍTICA:

Verificar que la zona interior de la cabina se encuentre completamente limpio, sin partículas y sin presencia de humedad. De ser así realizar la limpieza con ayuda de un pincel de cerdas suaves para remover las partículas sólidas, y para quitar la humedad se puede usar papel toalla o un pedazo de tela de gasa limpia.

Observar si la balanza se encuentra nivelada, lo que se compruebe con el indicador de nivel. Estará nivelada cuando la burbuja de aire se encuentra exactamente en el centro de la circunferencia marcada. Si se encuentra fuera de la circunferencia, se tiene que nivelarla, para el efecto se usa las patas de ajuste, que se encuentra en la parte delantera o trasera de la balanza, cuando a al pata se realiza un giro horario, la parte donde se encuentra subirá y por lo tanto la burbuja se dirigirá a ese lugar. Girando ambas patas, se busca hacer ingresar la burbuja al centro de la circunferencia.

Conectar la balanza al sistema de suministro de energía, utilizando el toma corriente, aun vez que esta conectado la

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balanza, en la pantalla que indica el peso, aparecerá la lectura cero (0). Luego presionar la tecla ON/OFF, para la calibración, lo cual termina con la indicación 0.0000 g. En seguida comenzar a pesar.

c) PROCEDIMIENTO DE LA OPERACIÓN DE PESADO:

colocar a los costados de la balanza, una cucharilla y una espátula de metal, la cucharilla en la mano de mayor dominio y la espátula en la otra.

Colocar el frasco del reactivo o muestra en la mesa, donde se encuentra la espátula.

Una vez que está calibrado la balanza, abrir las puertas laterales. Para colocar el papel metálico (previamente doblado) sobre el platillo.

Cerrar las puertas y leer el peso del papel en la pantalla, para quitar este peso se debe destarar oprimiendo la tecla de tara, hasta que en la pantalla aparezca 0.0000g.

Abrir las puertas y coger el frasco con la mano de dominio y con la cucharilla retirar una cantidad de reactivo, colocar con la otra mano, la tapa del reactivo.

Introducir con la cucharilla el reactivo, hasta la parte central del papel que se encuentre en el platillo9, con al otra mano se toma la espátula y se ayuda a bajar el reactivo de la cucharilla de papel.

Se realiza la lectura en la pantalla hasta que se obtenga el peso deseado o en su defecto hasta 2 diezmilésimas de diferencia con respecto al peso deseado.

Se retira la cucharilla y espátula, se cierra las puertas y se realiza la lectura, esperando hasta que se estabilice.

Si faltara o sobrara peso, se vuelve a realizar la misma operación. Para el caso de líquidos (muy raros), se debe seguir los mismos

pasos, solamente qye se utiliza la puerta superior de la balanza. Los goteros o pipetas permiten transportar el líquido y se debe pesar sobre un material que puede ser vaso de precipitados, matraces erlemenyers, crisoles, etc. Si el reactivo cae sobre el platillo9, suspender la pesada y enseguida limpiar la cabina, preferentemente desconectándola de la fuente de energía.

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RESULTADOS Y DISCUCIONES:

Pesos 1er alumno 2do alumno 3er alumno 4to alumno 5to alumnoGramos/sal 0,2g 0,3g 0,4g 0,5g 0,6g

Resultados

Al insertar la sal, la pesada fue exacta, pero lamentablemente no se cerro las puertas por lo tanto no es segura nuestra muestra.

Al agregar sal, la pesada fue casi exacta 3,001g y al cerrar las puertas fue de 3,002asi que no es exacta la pesada.

Al agregar sal el peso fue de 0,401g y al cerrar las puertas no cambio en nada.

Obtuvo un resultado con las puertas cerradas de 0,502g.

La cantidad final arrojada por la balanza fue 0,603

% de error 0000 0,002% 0,001% 0,002% 0,003%

Según Harris (2007), la balanza analítica mas común es la de tipo semi- micro de un solo platillo cuya capacidad es de 100 a 200g y su sensibilidad es de 0,01 a 0,1mg. La forma habitual de efectuar una pesada consiste en pesar primero un trozo de papel satinado o un recipiente en el platillo de la balanza. A continuación la sustancia que se va a pesar se vierte en el papel o recipiente y se efectúa una segunda lectura. La diferencia entre las dos masas corresponde a la masa de la sustancia agregada. La masa del recipiente vacio se denomina tara.

Harris (2007). Errores en las operaciones de pesada. Deben tomarse precauciones para minimizar los errores de pesada. Durante esta no debe tocarse el recipiente con las manos descubiertas, puesto que las huellas digitales modifican su masa. Una muestra siempre debe estar a la temperatura ambiente antes de pesarla, para evitar los errores causados por las corrientes de convección del aire. El platillo de la balanza debe estar en posición de bloqueo cuando en el se coloca una carga, y en posición de semibloqueo cuando se hacen los ajustes de pesada. De esta forma se protegen las cuchillas contra el desgaste causado por esfuerzos bruscos. las puertas de la balanza analítica deben estar cerradas durante las operaciones de lectura, a fin de evitar oscilaciones producidas por las corrientes de aire.

Según Fritz (1989), nos dice sobre exactitud y precisión que la balanza es capaz de pesar objetos con gran exactitud, hablando en términos de error y alta precisión, hablando en términos de la incertidumbre de una sola pesada. La incertidumbre relativa de una medición en la balanza generalmente es mucho menor que la de una bureta o pipeta típica. La incertidumbre relativa de una sola pesada de un objeto de 100.0 mg puede calcularse como partes por ciento ( ppc) o partes por millar (ppm).

Como es conveniente que la desviación relativa o la incertidumbre relativa (ambas son medidas de precisión) del trabajo analítico no sean mayores del 0.1 a 0.2 partes por ciento, el tamaño mínimo de la muestra deberá ser de 100mg.

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Incertidumbre Medición1 parte en 1015 Reloj electrónico propuesto en el

departamento de física de Harvard (con error de 1 segundo en 30millones de años)

2 partes en 1013 Reloj de cesio del national burean of estándares (oficina nacional de estándares) que se basa en la vibración de átomos de cesio.

1 parte en 109 Comparación de determinadas longitudes de onda de los espectros del cadmio y el mercurio.

1 parte en 108 Determinación de una longitud de onda en particular en el espectro de cadmio.

1 parte en 107 Mediciones de radiofrecuencia.1 parte en 106 Determinación del peso de un objeto de

100 g en la balanza analítica.

Siguiendo con Fritz (1989), reglas generales para el manejo de la balanza analítica.

1) Maneje las pesas siempre con pinzas; no las toque con los dedos por ningún motivo. Nunca las toque más que en la caja de pesas o en el platillo de la balanza.

2) Los objetos que se vana pesare deben manejarse con tenazas, papel limpio o dedales. El objeto que se va a pesar siempre deberá colocarse en el platillo de la balanza que se encuentra al lado izquierdo.

3) Para pesar productos químicos deberá emplearse en pesa filtros o un vidrio de reloj.

4) Asegúrese de que el freno del brazo está colocado antes de poner un objeto sobre el platillo.

5) Para dejar en libertad y asegurarla, hágase en el orden siguiente: brazo, platillos; platillos, brazo.

6) Anote inmediatamente las pesadas con cuatro decimales.7) Después de efectuar la pesada, asegúrese de que no derramo reactivos en los

platillos, etc.

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CONCLUSIONES:

Para obtener un resultado optimo en el uso de la balanza analítica, se deben considerar todas las pautas en el pesado de las muestras.

La nivelación y calibración de una balanza analítica va a influir en los resultados al pesar, siendo estos exactos, cuando esta se encuentra bien nivelada y bien calibrada.

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BIBLIOGRAFIA:

Harris D. (2007), “Análisis Químico Cuantitativo” 3° edición. Editorial Reverte S.A.

Fritz, J. y Schenk (1989).”Análisis Químico Cuantitativo”. 3° edición.

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CUESTIONARIO

1. CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE NIVELACION Y CALIBRACION E INDIQUE COMO REALIZA ESTAS OPERACIONES EN LA BALANZA ANALITICA UTILIZADA.

NIVELACION:

Es de gran importancia la nivelación de la balanza, ya que al no ser nivelada, se puede realizar un error en el registro de la pesada, debido a que la balanza no está correctamente colocada, La balanza se nivela con las patas tipo tornillo, las cuales nivelan la balanza de manera que la burbuja de nivelación está ubicada al centro del nivel.

CALIBRACION:

Usualmente la calibración de una balanza electrónica implica la pesada de una masa patrón de valor conocido y el ajuste de la corriente de modo que el peso patrón se indique correctamente en el display. Otros modelos incluyen la mas a patrón dentro de la balanza y el procedimiento de calibración se lleva a cabo automáticamente

2. IDENTIFICA LAS PARTES MAS IMPORTANTES DE LA BALANZA ANALITICA Y EXPLICA PORQUE:

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“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.

“SISTEMA DE EQUILIBRIO”: 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.

“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.

“SISTEMA DE NIVELACION”: cuya función es la de nivelar la balanza analítica, para que se pueda registrar el resultado de la pesada de manera correcto, con lo cual se evitan errores. Está compuesto de patas tipo tornillo y de una burbuja.

EL VISOR: Es el lugar donde se encuentra la escala óptica y la micrométrica y donde van a producirse todas las lecturas de la pesada.

EL BOTÓN DE DISPARO: Tiene que ser pulsado cuando se quieran efectuar el medio disparo, el disparo completo o bien el frenado de la medidora.

EL BOTÓN DE CAMBIO: Tiene que ser pulsado cuando se quieran producir ciertos cambios en la cantidad de la pesada en decenas y centenas de gramo

EL BOTÓN DE CONTROL: Es con el cual se podrá ajustar la cantidad de la pesada que está siendo registrado.

3. QUE MATERIALES SE DEBE TENER PARA REALIZAR LA PESADA DE UN REACTIVO SOLIDO Y PARA UN REACTIVO LIQUIDO:

PESADA DE UN REACTIVO SOLIDO: Utilizaremos las puertas laterales.

Cucharilla metálica: utilizándola con la mano de mayor dominio y con la otra la espátula.

Espátula: en conjunto con la cucharilla se utilizaran para dejar caer el reactivo sobre el recipiente en el que pesaremos.

Cajita elaborada con papel aluminio. Escobilla: debe estar cerca por si dejamos caer reactivo fuera de la cajita de

papel aluminio Reactivo a pesar: debe estar cerca para mayor comodidad y rapidez.

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PESADA DE UN REACTIVO LÍQUIDO: Utilizaremos la puerta superior.

Goteros o pipetas: para introducir el reactivo líquido poco a poco. Vaso de precipitación u otro recipiente pequeño: para recibir el reactivo y debe

ser pequeño para no descalibrar la balanza analítica. Paños: necesario para limpiar el reactivo que podemos dejar caer fuera del

vaso de precipitación. Reactivo a pesar: debe estar cerca para mayor comodidad y rapidez.

4. QUE VENTAJA Y DESVENTAJA ENCONTRO AL UTILIZAR LA BALANZA ELECTRONICA:

VENTAJAS:

Podemos pesar reactivos en mínimas proporciones. Arrojan resultados exactos. Colocando la misma cantidad varias veces indica el mismo resultado, sin

opción a confundirnos. Extremadamente sensible cuanto menor es la diferencia mínima de peso que

puede apreciar. Excelente legibilidad y considerable tamaño. Facilidad en el traslado y la manipulación. Realiza cambio de unidades sin ningún problema. Etc.

DESVENTAJA:

Poseen un margen de error, aunque es relativamente “nada”. Toma un lapso de tiempo verificar que el montaje sea adecuado y este

correctamente nivelado. No se puede tener una balanza de este tipo en cualquier ambiente, son

necesarias algunas condiciones ambientales puesto que sin ellas tienden a arrojar resultados erróneos.

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