Balanzas de laboratorio

Índice:

1. Tipos de balanzas
2. Balanza electrónica
3. Taraje (balanza electrónica)
4. Calibración y ajuste (balanza electrónica)
5. Nivelación (balanza electrónica)
6. Pesaje en balanza electrónica (procedimiento)
7. Recomendaciones

Temas relacionados:

• Precisión y exactitud
• Parámetros estadísticos.
• Calibración (de micropipetas).
• Gráfico de Levey-Jennings.

Una balanza o báscula es un equipo de laboratorio que se emplea para medir la masa de sustancias sólidas o líquidas (calcular la masa por la acción que ejerce la gravedad). Hay bastantes tipos de balanzas según el método empleado para calcular la masa. Por ejemplo,

Balanza de cruz

Más que calcular la masa de un objeto, la compara con la masa de otro. Si se logra el equilibrio, ambos objetos coinciden en masa, por lo que es suficiente conocer la masa de uno para saber la del otro.

Balanza con muelle elástico

Se basa en la deformación elástica de un resorte que soporta la acción gravitatoria del objeto a medir. Se mide la fuerza (P) que ejerce el objeto por acción de la gravedad (es decir, el peso) y, como se conoce la gravedad (g) y la relación P=m·g, se calcula la masa (m).

Balanza electrónica

Calcula la masa mediante un sistema electrónico. Utiliza sensores (galgas extensiométricas) que se basan en la piezorresistividad, que es la propiedad de algunos materiales conductores y semiconductores cuya resistencia eléctrica cambia cuando se les somete a un esfuerzo o estrés mecánico que los deforma.

En el laboratorio suele haber dos tipos de balanza electrónica: la balanza digital y la analítica.

Balanza digital

La balanza tiene una superficie horizontal donde se coloca la masa a pesar y un display con botones para tarar, ajustar el peso, funciones de memoria y encender/apagar. Tienen una precisión elevada.

Balanza analítica

Similar a la balanza digital, tiene además una cámara de vidrio que evita las oscilaciones producidas por el aire. Es más precisa y exacta que la balanza digital.

Debe usarse un recipiente en el pesaje de sustancias para evitar el contacto de dichas sustancias con la balanza, ya que podrían dañar y ensuciar la máquina. Generalmente, se utilizan vidrios de reloj (para masas sólidas, sobre todo), aunque también se pueden utilizar vasos de precipitados, matraces, cubetas, etc. Hay que tener en cuenta que las balanzas tienen un peso máximo.

Suelen usarse los términos "tarar" y "poner a 0" la balanza.

Si la balanza no dispone de la opción de tara, se anota el peso del recipiente y posteriormente se resta al resultado obtenido en el pesaje.

Calibración

La calibración es un procedimiento de mantenimiento de la balanza necesario para asegurar su precisión y exactitud. Debe realizarse en las siguientes situaciones:

• Cuando la balanza cambia de ubicación.
• Cuando la temperatura del ambiente cambia considerablemente.
• Periódicamente, según el plan de control de calidad.

Para realizar la calibración se utilizan patrones de medición (patrón de referencia o estándar), piezas cuya masa es conocida y exacta.

La incertidumbre de calibración es la amplitud del intervalo en el cual se encuentra el valor resultante de la medición (entendido como valor real). Es decir, es el intervalo dentro del cual se supone que se encuentra el valor real y el de la medición. Es imprescindible conocer la incertidumbre porque es la duda cuantificada sobre la exactitud del resultado de la medición.

Ajuste

Si la balanza no está calibrada, no resulta útil. Es en esta situación cuando se requiere realizar un ajuste.

El ajuste de la balanza es el procedimiento mediante el cual se modifica el comportamiento del dispositivo para que los resultados de la medición de los patrones coincidan con su peso exacto.

La balanza debe estar nivelada para evitar posibles errores en la medición. Para ello, las balanzas incorporan un nivel y algunos o todos sus pies son graduables. La balanza está correctamente nivelada cuando la burbuja se sitúa en el centro:

Procedimiento para el pesaje en balanza electrónica:

1. Limpiar la balanza, especialmente el plato.
2. Nivelar con ayuda del nivel que la balanza incorpora y con los pies graduables.
3. Conectar y encender la balanza.
4. Tarar la balanza: pesar el recipiente que contendrá la masa a pesar y presionar el botón de taraje.
5. Retirar el recipiente de taraje e introducir en él la sustancia a pesar.
6. Pesar el recipiente que contiene la sustancia.
7. Anotar el resultado de la medición que aparece en pantalla una vez que este se ha estabilizado.
8. Retirar el recipiente.
9. Apagar y desconectar la balanza.

Recomendaciones sobre el uso de balanzas electrónicas:

• Nivelar y calibrar cada vez que se cambien los ajustes.
• La masa debe colocarse correctamente en el centro.
• No depositar las sustancias directamente sobre el plato (utilizar un vidrio de reloj o recipiente).
• Depositar la masa a pesar sobre el recipiente fuera de la balanza para evitar ensuciarla.
• Colocar la balanza en una superficie sólida, horizontal y no sometida a vibraciones o movimientos.
• Evitar corrientes de aire y oscilaciones de temperatura.
• El mecanismo de la balanza es un dispositivo de precisión sensible a golpes y movimientos bruscos.
• No utilizar la balanza para pesar materiales ferromagnéticos. En caso de hacerlo, hay que tener en cuenta que puede influir en la precisión.
• Evitar caídas.
• No exponer a la radiación solar.
• Es necesario consultar las condiciones específicas proporcionadas por la marca para un perfecto uso: temperatura, humedad relativa...