CALIBRACION DE LA BALANZA ANALITICA Y COMPARACION CON LA BALANZA DE TRES BRAZOS Arias Castellanos Belkis Brillid. Departamento de Química. Facultad de Ciencias Básicas. Universidad de Pamplona. Km 1 vía Bucaramanga. Pamplona. Norte de Santander. Colombia. RESUMEN Esta práctica consistió en la medición de datos estadísticos utilizando como instrumento la balanza analítica, para tal efecto se determinó el peso de monedas de la misma denominación. Los datos obtenidos más importantes que se realizaron fueron la desviación estándar, porcentaje de error, coeficiente de variación y el valor promedio. PALABRAS CLAVES: Peso, precisión, exactitud, balanza analítica, balanza de tres brazos. INTRODUCCIÓN Las balanzas existen desde tiempos remotos como consecuencia de las necesidades existentes por los comerciantes a la hora de realizar intercambios. Los primeros ejemplares solían tener dos brazos, uno de los cuales servía para sostener el elemento pesar y el otro para sostener el contrapeso. Este tipo de balanzas y procedimientos se utilizaron por mucho tiempo, llegando incluso a niveles de precisión aceptables. No obstante, ante las necesidades nuevas que la realidad imponía, fueron realizándose avances constantes en este sentido.2 Los términos exactitud y precisión suelen ser confundidos al momento de analizar los resultados de una calibración o especificaciones de un instrumento. Vamos a definir cada uno de ellos: Exactitud: se define así a la proximidad entre el valor medido y el valor verdadero de una magnitud a medir. La “exactitud en la medida” no es una magnitud y no se expresa numéricamente. Se dice que una medición es más exacta cuanto más pequeño es el error de la medición. Precisión: es la proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, bajo condiciones especificadas. La precisión se puede expresar numéricamente mediante medidas de dispersión tales como desviación típica, variancia o el coeficiente de variación bajo las condiciones especificadas. La precisión, se utiliza para definir a la repetitividad de medida.3 Figura1. Exactitud y precisión 4 En el caso de la denominada balanza analítica, ésta se diseña especialmente para situaciones en donde la precisión es una necesidad ineludible. Este tipo de circunstancia es especialmente cierta en los laboratorios en la medida en que las proporciones que se utilizan para pruebas y compuestos deben utilizarse con extrema exactitud. Figura2. Balanza analítica5 La misma se utiliza principalmente en laboratorios, lugar en donde se hace necesaria una gran exactitud a la hora de pesar distinto tipo de sustancias. En efecto, estas balanzas tiene una precisión tan extremas que se les hace posible distinguir valores muy inferiores al miligramo. No obstante, para lograr resultados óptimos, las balanzas analíticas requieren de algunas medidas específicas para evitar que el ambiente afecte las mediciones. En efecto, dada su gran sensibilidad, cualquier circunstancia en el lugar de trabajo que ejerza influencia sobre la balanza podrá afectar los pesajes obtenidos. Los errores más comunes que se comenten al pesar un objeto es dejar huellas, ya que las huellas poseen grasa que afecta en la medición del operador, otra puede ser la caída de un cabello o que no se haya secado bien el material que se está utilizando, todo esto puede alterar los resultados de las mediciones de los objetos. Por lo que es necesario ingresar a trabajar en el cubículo de la balanza analítica con guantes, cabello bien recogido y la vestimenta adecuada para ingresar a un laboratorio. Figura3. Balanza de tres brazos 6 La balanza de tres brazos esta consiste en un platillo, donde se miden las masas de los sólidos con menor exactitud. Esta consiste en la comparación en una masa ya establecida en el brazo, que desliza sobre una barra con las medidas de masa pertinentes. Al quedar balanceado el sistema, se puede ver la masa del objeto en el punto que se marca en el brazo de la balanza. Por otra parte para saber la precisión de la balanza se de tomar un objeto y pesarlo varias veces y se calcula la desviación estándar y se reporta este valor como de precisión. La desviación estándar (σ) mide cuánto se separan los datos. La fórmula es fácil: es la raíz cuadrada de la varianza. Así que, "¿qué es la varianza?" Ecuación 17 La varianza (que es el cuadrado de la desviación estándar: σ2) se define así: Es la media de las diferencias con la media elevadas al cuadrado. Ecuación 28 La media, es el valor medio es simplemente el promedio de los números. Ecuación 3 9 Es fácil de calcular: sólo suma los números, después divide por cuántos números hay. (En otras palabras es la suma dividida por la cuenta). PARTE EXPERIMENTAL Materiales Balanza analítica Balanza de tres brazos Metodología Se utilizó la balanza analítica para medir el peso de forma directa en seis monedas de la misma denominación y se repitió el mismo proceso en la balanza de tres brazos tabulando estos datos en la tabla 1. Seguidamente se llevó a cabo en las dos balanzas la obtención del peso de forma indirecta colocando seis monedas y quitando una por una hasta que solo quedara una, para completar la tabla 1. En la calibración de la balanza analítica se pesó una moneda de 200 y 100 pesos colombianos de la antigua y nueva familia repitiendo 10 veces el procedimiento y se hizo el mismo proceso en una balanza de tres brazos, registrando estos datos en la tabla 2. RESULTADOS Tabla1. Masas 3. Precisión y exactitud. ANALISIS DE RESULTADOS Pesada directa. Pesada indirecta. Precisión y exactitud. . CONCLUSIONES La balanza analítica es una herramienta básica de los químicos analíticos, ya que nos permite medir pequeñas masas con resultados más exactos y precisos. Pero para esto se debe tener en cuenta muchos factores, como; las condiciones en la que se encuentra la balanza, además debe estar totalmente calibrada y el operador debe usar guantes, tener el cabello totalmente recogido y no afirmar ningún peso en el mesón donde se encuentra la balanza para así poder presentar mejores resultados. La balanza de tres brazos no es muy recomendada cuando se quieren obtener resultados muy exactos y menos si se trata de masas pequeñas, por lo que en los laboratorios es muy poco su uso. También se debe tener en cuenta que antes de usarse hay que observar que todas las pesas estén en cero y que para que los resultados sean un poco más precisos, este totalmente equilibrada. BIBLIOGRAFÍA [1].Guía unificada del laboratorio de química Analítica [2].https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-e-instrumentos-de-un-laboratorio-quimico/balanza-analitica.html [3].http://www.medicionesmeyca.com/?page_id=79 [4].https://sites.google.com/site/quimicapara1erodebachillerato/exactitud-y-precision [5].http://www.definicionabc.com/tecnologia/balanza-analitica.php [6].https://es.scribd.com/doc/114229644/Balanza-de-Triple-Barra [7].http://www.ditutor.com/estadistica/desviacion_estandar.html [8].http://www.ditutor.com/estadistica/varianza.html [9].http://www.ditutor.com/estadistica/media_aritmetica.html