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Calibración de balanzas analíticas, determinación de la ince

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by

Jack Hdz

on 7 December 2014

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Calibración de balanzas analíticas, determinación de la incertidumbre de medición y su aplicación con la determinación gravimétrica de humedad en muestras solidas.
INTRODUCCION

La balanza analítica es uno de los instrumentos fundamentales dentro de un laboratorio químico, ya que se emplea para medir la masa de muchos de los objetos que hacen parte de este entorno y son de gran utilidad en el momento de realizar un
análisis.

Prueba de linealidad
- Conectar la fuente de poder y encender la balanza analítica.
- Colocar en el platillo de la balanza una pesa de 50g, cerrar las ventanas para evitar la entrada de aire.
- Determinar su masa y registrar su valor.
 - Retirar la pesa.
- Retirar la operación anterior ahora con una pesa de 100g
- Registrar el valor obtenido, anotar su masa.
- Retirar la pesa.
- Realizar una segunda prueba con ambas pesas y hacer una diferencia de pesos para eliminar el error.
- Repetir 2 veces más.
 -Calcular los errores e incertidumbres.
Objetivo General

Establecer un procedimiento que permita realizar la calibración de la balanza analítica, a través de la utilización de masas conocidas de 50 y 100 gramos como patrón, y así asegurar que la medición es confiable: repetible, reproducible y trazable.
Objetivos
Objetivos Específicos

- Determinar la calibración de la balanzas a partir de pruebas de excentricidad, linealidad y repetibilidad.

- Calcular el porcentaje de error, desviación estándar, entre otros, a partir de los datos obtenidos en la marcha.

- Analizar los resultados obtenidos en el laboratorio.


Prueba de excentricidad
Metodología
Esta prueba proporciona información acerca de la eventual anomalía, debida a cargas excéntricas en el plato del instrumento.
La prueba consiste en tomar 2 lecturas colocando la masa en 5 posiciones del plato. La carga debe ser de un tercio de la capacidad del instrumento. Después de cada lectura es necesario registrar la lectura sin carga (NUNCA SE AJUSTA DE NUEVO A CERO).


La medida de la masa en una balanza analítica es una de las operaciones mas comunes en un laboratorio.
Como cualquier otra medida instrumental, la medida de una masa también esta sujeta a un error experimental, error que depende de la propia balanza y de las condiciones en que se lleva a cabo la pesada (humedad, velocidad del aire, vibraciones, etc.).
La balanza analítica es un instrumento de precisión que sirve para determinar la cantidad de materia que existe en un cuerpo (masa).
La presicion que presenta este tipo de balanzas, va a depender del modelo, sin embargo un rango aproximado es de 0.0001 g.

Planteamiento del Problema


Determinación de humedad en muestra solida
Prueba de Repetibilidad
Es la variación que se produce de la toma de varias medidas de una muestra, con las mismas características y en las mismas condiciones, con un único instrumento de medición y por un mismo operario. Esta se realiza en cinco puntos de distribuidos uniformemente a un 20%, 40%, 60%, 80% y 100% del campo de medida(valor de referencia). En cada uno de esos puntos se realizan 6 reiteraciones de la medida de la masa patrón que lo materializa.
En cada una de las reiteraciones se debe volver a cero.
Datos y calculo de incertidumbre
Parámetro Error de Incertidumbre
Linealidad 0.11968
Excentricidad 50g 8.1811 x 10-4
Excentricidad 100g 6.00156 x 10-4
Repetibilidad 0.000058

Con los datos de la tabla anterior se puede realizar el error de incertidumbres total para el cual se realiza con la siguiente ecuación:
U=√(〖U_lin〗^2+〖U_exc〗^2+〖U_rep〗^2 )
U=√(〖0.11968〗^2+〖(8.1811 x 〖10〗^(-4))〗^2+〖0.000058〗^2 )
U=0.119683

Conclusiones
Se aplicó la teoría de balanzas vista en el aula de clases en la práctica de laboratorio como: calibración de balanzas, limpieza de balanzas, balanza analítica de cabina y de plato, uso y empleo de pesas patrón, pruebas de repetibilidad, excentricidad y linealidad, toma de datos y reconocimiento de factores que pueden influir en los resultados.

Se realizó inspección de la balanza analítica de cabina a la cual se le realizó la debida limpieza tanto externa como interna, se niveló la burbuja de aire, se analizaron las condiciones del laboratorio (temperatura, mesa de pesaje, aire, humedad y luz), se observó que la balanza se encontraba en buenas condiciones físicas para la correspondiente toma de datos.

Se determinó la calibración de balanzas a partir las pruebas de excentricidad, repetibilidad y linealidad, para los cuales se obtuvieron los siguientes valores en cada análisis: excentricidad 50g 8.1811 x 10-4, excentricidad 100g 6.00156 x 10-4, repetibilidad 0.000058 y linealidad 0.11968.

Se calculó la incertidumbre total la cual fue de 0.119683 , y de acuerdo a los datos obtenidos en el laboratorio de química se puede decir que la balanza analítica empleada arroja datos confiables y se recomienda usar esta balanza.

Pudimos comprobar que la balanza analítica de la planta piloto está bien calibrada al presentar su margen de error de 0,01 mg y esto nos comprueba la exactitud que hemos obtenido a través de todas las pruebas realizadas en ella en nuestras prácticas habituales de los laboratorios.

Recomendaciones
-Hacer uso adecuado de la balanza analítica ya que solo se debe ocupar para pesar patrones primarios.
-Hacer la limpieza adecuada antes y después de ocuparla esto para evitar descalibrarla y dañar el equipo ya que es muy delicado.
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