OPERACIONES
DE LABORATORIO
Curso
2016/2017
COLOCACIÓN DE LA BALANZA EN EL LABORATORIO
La
colocación de la balanza en un laboratorio es el primer paso a la hora de tomar
medidas con exactitud, ya que de ello depende la precisión y la confianza de
nuestras pesadas. A continuación citaremos los principales puntos para la
correcta colocación de una balanza analítica:
- La
sala que alberga la balanza debe tener el mínimo de ventanas y puertas
permitidas para evitar los rayos directos del sol y corrientes de aire.
Los
rayos directos del sol pueden influir sobre la temperatura y por lo tanto, sobre el resultado de la
medición, por este motivo también se aconseja no situar cerca de una fuente de
calor como una estufa o radiador.
Por
otra parte las corrientes de aire pueden alterar la presión sobre el plato de
la balanza, causando así un error significativo.
La mesa:
- La
mesa ha de estar perfectamente fijada y nivelda
Una
mesa inclinada nos dificultará calibrar bien la balanza aumentando la
incertidumbre
- La
ubicación de la mesa ha de ser preferiblemente en un rincón de la sala, lejos
de puertas y ventanas.
Se
recomienda ubicar en un rincón o esquina para evitar las posibles corrientes de
aire y porque es uno de los lugares de la sala estructuralmente más fuertes
ayudando a evitar vibraciones
- La
mesa tiene que ser antimagnética y libre de cargas electroestáticas.
.Evitaremos
las mesas de material magnético (hierro, acero, níquel, etc.) puede ocurrir
atracción mutua con el plato de la balanza haciendo nula la medición.
Ahora
que ya tenemos un lugar adecuado para la balanza cabe pronunciar una serie de
recomendaciones ambientales que nos ayudaran a optimizar nuestro resultado.
Condiciones ambientales:
- La
temperatura de la sala ha de ser constante.
- Mantener
la humedad ente 45% y 60%.(ayudarse de estación meteorológica).
- No
instalar focos de luz o flexos cerca de la balanza para evitar la radiación térmica.
Se recomienda usar LED.
- No
encender ventiladores ni estufas.
-
No
abrir ventanas para evitar corrientes de aire.
-
PREPARACION DE LA BALANZA
Para
la preparación de la balanza analítica una vez ya colocada en la mesa para
balanzas en un lugar óptimo, el operador ha de:
- Asegurarse
que la balanza está limpia y no contiene impurezas que alteren la medida.(usar
un pincel)
- Nivelar
la balanza ajustando las patas, ayudándonos de la burbuja de nivelación que
podemos encontrar a menudo junto al plato de pesada o en la parte de atrás.(ver
fotos)
- Conectar
la balanza a una fuente de energía.
- Presionar
el botón de encendido y dejar que la maquina cargue los parámetros.
- Esperar
a que la balanza se aclimate a su nuevo ambiente (solo en caso de ser el primer
uso o haber sido movida de lugar) * dejando un reposo de 8 horas.
- Siempre
que usamos la balanza y se encuentra apagada, esta necesita entre 30 minutos y
2 horas para que se calienten sus
componentes electrónicos.
- Ajustaremos
la balanza en la unidad de medida que nos interese. (gramos, onzas o libras)
- Tomaremos
la pesada con el procedimiento adecuado.
*Si nos encontramos con el paso nº 5 la
balanza necesita calibrarse, bien de forma automática en equipos actuales, o de
forma manual y con pesas en cualquier equipo. Esta última opción no es
recomendable para personal no cualificado.
Unos
minutos de precalentamiento después de encender la balanza ayuda a estabilizar
los valores medidos.
Colocar el vidrio de reloj cuidadosamente
sobre el plato de pesada, se ha de situar lo más centrado posible.
Siempre evitar cualquier golpe o
sobrecarga que exceda la carga máxima especificada.
En
caso de fallo en el desarrollo del programa, solo hay que apagar la balanza,
volver a encenderla después de unos minutos y repetir el proceso de pesaje
desde el comienzo.
Controlar regularmente la precisión de la
balanza con ayuda de pesas de prueba para detectar a tiempo posibles errores.
PROCEDIMIENTOS DE PESADA
Existen dos procedimientos
para hacer la medida de una masa dependiendo de si el material que se tiene que
pesar es una sustancia higroscópica, o no lo es. Estos procedimientos son la
pesada directa y la pesada indirecta o por diferencia.
-Pesada
directa:
Utilizaremos este método
cuando la sustancia no sea higroscópica, en este caso no es necesario pre tratar
la muestra.
Colocamos un vaso de
precipitados o un vidrio de reloj limpio y seco en el plato de pesada y lo
taramos, lo sacamos de la balanza y añadimos la muestra ayudándonos de una
espátula o cucharilla dando ligeros golpes y lo volvemos a pesar, repetimos el
proceso las veces que sea necesario hasta alcanzar la masa deseada.
-Pesada
indirecta o por diferencia:
Se utiliza este método cuando
la sustancia a pesar es higroscópica, en este caso es imprescindible hacer el pretratamiento
de la muestra para que la humedad de la atmosfera no altere el resultado.
Pretratamiento de la sustancia
antes de la medición:
Usando una espátula o
cucharilla, colocamos la muestra dentro de un vaso de precipitados (vaso 1) y
lo tapamos con un vidrio de reloj, así lo protegeremos de una posible
contaminación accidental y dejaremos que salga el aire. A continuación
introduciremos el vaso de precipitados en una estufa entre 105ºc y 110ºc “si la
sustancia lo permite” para ayudarnos a eliminar la humedad del sólido, luego se
tapa y se lleva a un desecador, una vez dentro retiramos la tapa a un lado y
tapamos el desecador donde almacenaremos la muestra hasta el momento de
pesarla.
Con el pretratamiento hecho,
tapamos el vaso 1 y lo sacamos del desecador para llevarlo directamente al
plato de pesada de la balanza analítica, lo pesamos y anotamos en la libreta,
sacamos el vaso 1 y transferimos una
cantidad de sustancia aproximada a la muestra que necesitamos a otro vaso de
precipitados (vaso 2) seco o a otro recipiente apropiado dando ligeros golpes, volvemos
a pesar el vaso 1 para saber el peso residual y lo anotamos en la libreta, esto
nos permitirá saber cuanta masa hemos extraído, repetimos el proceso las veces
que haga falta hasta alcanzar la masa deseada en el vaso 2.
En el caso de que nos haya
sobrado una cantidad de la muestra nunca deberemos devolverla al envase
original por pequeña que sea, ya que podemos contaminar todo el lote.
CUIDADOS DE LA BALANZA
Al ser un instrumento de alta precisión
debemos llevar a cabo un mantenimiento exhaustivo y realizado solo por técnicos
cualificados quedando en manos del operador de la balanza una rutina de
cuidados limitada.
-
Mantener siempre una temperatura constante en
la sala y evitar los rayos de sol o luz directa sobre la balanza.
-
Proteger de las vibraciones en la mesa o en los
elementos más cercanos.
-
Usar siempre guantes para manipular la balanza.
-
El operador ha de limpiar el platillo de pesaje
con un trozo de tela que no deje residuos, puede estar impregnada con agua
destilada. También se puede usar un pincel de pelo suave para remover las
partículas o el polvo que hayan podido quedar dentro de la cámara.
-
Limpiara los vidrios de la cámara por dentro y
por fuera y se asegurará de que estos
quedan bien colocados y que el cierre de la puerta ajuste correctamente.
-
No lubricar una balanza a menos que el
fabricante lo indique expresamente.
-
Se recomienda no desconectar la balanza de la
toma eléctrica para que mantenga un equilibrio térmico, pudiendo dejarla en
standby.
-
No desmontar componentes electrónicos ni mecánicos.
El
personal cualificado para los cuidados más exigentes calibrará semestral o
anualmente la balanza pudiendo acortarse los plazos si se requiere. La
calibración consiste en efectuar determinadas pruebas (repetibilidad,
excentricidad, histéresis y linealidad entre otros) para hallar la relación del
resultado obtenido por el instrumento y el valor real de una medida. (Patrón) Se
ha de llevar a cabo en la misma sala donde se opera con ella para que no sufra
daños en un traslado o pueda darse un cambio térmico significativo que anularía
los resultados de la puesta a punto.
Hay modelos
que incluyen la masa patrón dentro de la balanza, y el procedimiento de
calibración se lleva a cabo automáticamente
Ver procedimiento de calibración en: http://www.cem.es/sites/default/files/procedimientome-005_calibracion_balanzas_monoplato.pdf
En
resumen, el operador habitual de la balanza se asegurará en su rutina diaria de
que esta se encuentre en una sala acondicionada sin variaciones térmicas y
lejos de la luz directa, esté limpia tanto el plato de pesada como el interior
y los vidrios de la cámara, ha de comprobar que todo reposa sobre su soporte y
la cámara queda cerrada completamente. No desconectará ningún componente
eléctrico ni mecánico para limpiarla ya que es labor del personal capacitado así como la calibración del
aparato.
FACTORES FÍSICOS QUE INFLUYEN EN LA PESADA
-
Temperatura
Para
evitar este error es conveniente no pesar las muestras directamente de la
estufa o el refrigerador y dejar que se aclimaten a la temperatura de la
cámara, reducir el área del frasco de medida también es aconsejable.
-
Empuje
del aire
Así,
después de la pesada, el peso del aire desplazado se agrega al resultado. El
peso del aire desplazado se calcula en función del volumen del objeto, la
temperatura u la presión barométrica (y en cierto grado de la humedad).
- Efectos electrostáticos
Estos
efectos se pueden reducir tomando precauciones como: Disparar
sobre el material con pistola antiestática, poner el platillo a tierra,
aumentar la humedad del aire, evitar que el operador lleve ropa de nylon, etc.
-
Efectos magnéticos.
Las
pesadas de piezas magnéticas o cargadas magnéticamente son un problema, debido
a que las partes ferromagnéticas próximas originan fuerzas magnéticas que
influyen sobre el resultado de la pesada.
Para
evitar este problema se puede desmagnetizar la pieza a pesar o blindar
completamente la balanza.
-
Gravitación
Tabla
con posibles errores, causas y soluciones:
Posible error
|
Posible causa
|
Posible Solución
|
La balanza no enciende
|
- El cable de red esta desconectado o
defectuoso
|
-Comprobar cable de red y sustituirlo en caso
de que este roto.
|
La indicación del peso fluctúa constantemente
|
- Corriente de aire o circulación de aire
- Vibraciones de la mesa o del suelo
- El platillo de pesaje tiene contacto con
cuerpos
Ajenos.
- Campos electromagnéticos o carga
electroestática
|
-Cerrar ventanas y puertas de la sala.
-Comprobar que ajusta bien la protección de
la cámara de pesado.
-Apagar equipos colindantes.
-Limpiar la balanza nuevamente.
|
El resultado de la medición obviamente está
mal
|
- La indicación de la balanza no se encuentra
en cero.
- El ajuste ya no está correcto.
- Existen fuertes oscilaciones de
temperatura.
- El periodo de calentamiento no ha sido
respetado.
|
-Apagar la balanza y esperar unos segundos
para encenderla.
-Cambiar la balanza de emplazamiento.
-Volver a encender la balanza y esperar el
calentamiento.
-La balanza necesita ser calibrada por
especialistas.
|
La reproducibilidad de los resultados queda
comprometida
|
- El frasco de medida está cargado
electroestáticamente.
- Existe magnetismo con el plato de pesada.
|
-Aumentar la humedad atmosférica.
-Poner el frasco de medida en un recipiente
de metal, antes de la medida.
-Desmagnetizar la muestra.
|
Si con
estas indicaciones no se ha podido solucionar el problema se debe contactar con
el servicio técnico y nunca desmontar el aparato.
ANEXO
Definiciones:
Balanza analítica: Es
una balanza de laboratorio capaz de medir pequeñas masas de objetos o
sustancias con gran exactitud y precisión, actualmente son capaces de medir
hasta la diezmilésima parte del gramo. (0,0001g)
Cámara de pesada:
compartimento que protege el plato de pesada y mantiene un ambiente estable en
el interior, suelen ser de vidrio ajustan para evitar corrientes de aire o
cambios de temperatura.
Plato de pesada: Es
el soporte sobre el que colocaremos el vidrio de reloj o el utensilio que
utilicemos para pesar la muestra.
Vaso de precipitados: Se
usa para contener o trasvasar líquidos, preparar disoluciones, pesar o calentar
muestras…Los hay desde 1ml hasta varios litros.
Vidrio de reloj: se
usa para pesar sólidos, mezclar reactivos o para tapar vasos de precipitados y
proteger las muestras.
Calibración:
La
calibración es el proceso de comparar los valores obtenidos por un instrumento
de medición con la medida correspondiente de un patrón de referencia.
Masa: Cantidad de materia
contenida en un cuerpo.
Desecador: Instrumento
de laboratorio que se utiliza para mantener limpia y deshidratada una sustancia
por medio del vacío.
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