Balanzas: características y métodos de pesaje, con ejercicios prácticos

TEMA 5

BALANZAS: CARACTERISTICAS Y METODOS DE PESADAS

APRENDEREMOS A:

• Reconocer y nombrar las partes de una balanza electrónica.
• Utilizar la terminología adecuada para hablar de las características de las balanzas y su clasificación.
• Identificar los datos que aparecen en la parte frontal de las balanzas electrónicas.
• Reconocer cualquier factor externo que pueda alterar la pesada de un producto.
• Pesar correctamente en balanzas electrónicas tanto sólidos como líquidos.
• Realizar el control de las balanzas electrónicas.

ESTUDIAREMOS:

• Los conceptos de peso y masa.
• Las características de las balanzas.
• Las balanzas electrónicas.
• El control de calidad.

1. LOS CONCEPTOS DE MASA Y PESO

La balanza es el instrumento que cuantifica la masa (m) de una sustancia.

La masa

• Es una característica de cada sustancia
• Es invariable.

Cuando una determinada masa se somete a la fuerza de gravedad (g) de la Tierra entonces se denomina peso (p).

La relación entre peso y masa es: P = m · g

• Masa y peso se emplean indistintamente, pero su diferencia es:
• La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo.
• El peso es la fuerza con que la Tierra atrae un cuerpo

1.1. LAS BALANZAS

Pueden ser

• Mecánicas o
• Electrónicas.

Las mecánicas están siendo sustituidas por las electrónicas, que son más exactas, precisas y rápidas. Entre las balanzas mecánicas, la balanza de dos platos es la más utilizada en el laboratorio.

• Consta de dos platillos colgados, en paralelo, de dos brazos;
• En uno se colocan las pesas
• En el otro, el producto a pesar.

Método de pesada más sencillo

El método de pesada más sencillo consiste:

• Tarar el recipiente (vidrio de reloj, papel, vaso ... ) para ello lo ponemos en el platillo izquierdo y añadimos pesas en el platillo derecho
• Colocar el producto que se quiere pesar en el recipiente (vidrio de reloj, papel, vaso ... ) previamente tarado
• Vamos añadiendo pesas en el platillo derecho hasta alcanzar el equilibrio.
• La suma de los pesos individuales de todas las pesas utilizadas para devolver de nuevo el equilibrio será el peso del producto que se va a pesar.

68.25 G

DUDAS FRECUENTES

• La fuerza de la gravedad varía con la altitud y la latitud y, el peso de un cuerpo también varía en función del lugar geográfico donde se sitúe;

Sin embargo,

• Su masa permanece invariable independientemente del lugar de la Tierra donde se encuentre.

Puedes ver la diferencia entre los conceptos de peso y masa en: www.fisicalab.com/apartado/peso-y-masa#contenido

• El valor aproximado de g (fuerza de gravedad) es de 9,8 m/s2 a nivel del mar.

1.2. PESAS

• Son piezas metálicas
• Peso expresado en gramos y referido al gramo patrón.
• Se guardan en una caja colocadas en orden decreciente de peso
• Sus valores nominales siempre serán múltiplos y submúltiplos del gramo

Formas posibles de las pesas

Tienen dos formas posibles:

• Las de 1 gramo o superior cuerpo cilíndrico
• Las de masa inferior a un gramo, forma de lámina poligonal (triángulo, cuadrado, hexágono) con un extremo doblado hacia arriba para facilitar su manipulación con pinzas.

S

Recomendaciones para el manejo de pesas

Para su correcto manejo hay que tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

• NO se deben coger con las manos, sino con pinzas.
• Al realizar las pesadas, colocar las pesas EN EL CENTRO DEL PLATILLO

200

2. CARACTERISTICAS DE LAS BALANZAS

Características

Definición Exactitud Concordancia entre valor medido y valor verdadero. Precisión Capacidad de proporcionar resultados mediciones consecutivas, iguales o muy próximas, efectuadas bajo las mismas condiciones:

• Mismo procedimiento,
• Mismo observador,
• Igual lugar de pesada,
• Iguales condiciones ambientales y
• Repetición en un periodo de tiempo corto.

Sensibilidad Cantidad mínima capaz detectada por una balanza. Precisión de indicación La precisión de indicación (d): mínima diferencia que se puede leer entre dos medidas.

10

11Fig. 9.10. Ejemplo A. Exactitud alta, precisión baja.

Fig. 9.11. Ejemplo B. Exactitud alta, precisión alta.

12

13Fig. 9.12. Ejemplo C. Exactitud baja, precisión baja.

Fig. 9.13. Ejemplo D. Exactitud baja, precisión alta.

14Estabilidad Capacidad de volver a su posición inicial al quitar el producto pesado. En las balanzas electrónicas deben aparecer los ceros. Carga máxima Peso máximo que puede soportar el sistema sin sufrir daños. El producto y su recipiente de pesada no deben sobrepasar la carga máxima. Carga mínima Peso mínimo que la balanza puede registrar con exactitud. El conjunto de papel fino de pesada y producto que se tiene que pesar debe sobrepasar esta carga mínima.

CLAVES Y CONSEJOS

TARA

Es el peso del recipiente vacío que va a contener el producto a pesar. Las balanzas, al colocar el recipiente vacío sobre el platillo, registran su peso y permiten que la escala de lectura se pueda ajustar a cero de nuevo. De esta forma, solo hay que añadir el producto que hay que pesar sobre el recipiente vacío y la lectura de su masa se efectúa directamente.

Tipos de balanzas según su sensibilidad

Tipo de balanza Sensibilidad Balanza de precisión 0,1 - 0,001 g Balanza analítica 0,0001 g Semimicrobalanza 0,00001 g Microbalanza 0,000001 g Ultramicrobalanza 0,0000001 g Recuerda. Sensibilidad: Cantidad mínima capaz de ser detectada por una balanza.

CASO PRACTICO

Luis, técnico en farmacia, pesa diez veces un mismo cuerpo de masa perfectamente conocida (10 g) en tres balanzas (balanzas A, B y C), y obtiene los siguientes datos:

Balanza A: 10,00 / 10,01 / 10,00 / 10,01 / 10,00 / 10,00 / 9,99 / 9,99 / 10,00 / 10,00 Balanza B: 10,22 / 10,19 / 10,12 / 10,32 / 10,70 / 10,11 / 10,88 / 10,11 / 10,23 / 10,13 Balanza C: 10,39 / 10,38 / 10,39 / 10,38 / 10,39 / 10,38 / 10,37/ 10,38 / 10,39 / 10,35

¿Qué observará Luis en estos valores obtenidos?

Resultados del caso práctico

BALANZ A A BALANZ AB BALANZ AC 10,00 10,22 10,39 10,01 10,19 10,38 10,00 10,12 10,39 10,01 10,32 10,38 10,00 10,70 10,39 10,00 10,11 10,38 9,99 10,88 10,37 9,99 10,11 10,38 10,00 10,23 10,39 10,00 10,13 10,35

Solución del caso práctico

Solución Balanza A: los valores individuales están muy próximos al valor verdadero: exactitud alta. Además, la cercanía entre los valores individuales es muy grande: precisión alta. Balanza B: valores individuales muy alejados del valor verdadero: no es exacta. Aproximación entre los valores individuales es escaso: precisión baja. Balanza C: los valores individuales se alejan del valor verdadero: exactitud baja, en contraposición con la precisión es alta, ya que los valores de medida obtenidos son muy próximos.

3. LAS BALANZAS ELECTRONICAS

Son las más utilizadas en el laboratorio de las OF así como en las farmacias hospitalarias, porque:

• Son rápidas
• Exactas,
• Precisas y
• Sensibles.

Burbuja que hay que centrar antes de pesar con ayuda de unas patas niveladoras que se encuentran en la parte inferior.

• ON/OFF: encender y apagar.
• «Zero» «O»: tarar.
• «g», «oz» «%»: modo de pesar.
• Print: imprimir los datos.

000 --- Plato de acero inoxidable

IMPORTANTE

El personal técnico de farmacia usará las balanzas electrónicas según Procedimiento Normalizado General de técnica de pesada PN/L/PG/001/00, recogido en el Formulario Nacional, que explica los pasos que se deben realizar antes, durante y después de efectuar la pesada de un sólido o un líquido.

Mecanismo de medición electromagnético

Mecanismo de medición electromagnético.

• El producto sobre el platillo hace que éste cambie de posición con una fuerza proporcional a su peso.
• El mecanismo interno detecta el cambio de posición del platillo y genera una fuerza que lo devuelve a su posición inicial.
• La energía eléctrica que se necesita para generar esta fuerza es proporcional al peso del objeto situado en el platillo.

-0.000 1

TIPOS DE BALANZAS ELECTRONICAS MONOPLATO MAS FRECUENTES

Balanza electrónica de precisión

• La precisión de indicación d oscila entre 0,1 y 0,001 g.

Balanza electrónica analítica

• La precisión de indicación d es 0,0001 g; es decir, 0,1 mg o mayor,
• Carga máxima 100-200 g.
• El platillo está protegido del entorno por una urna de cristal y preservado de la humedad por un agente desecador

-0.000 L

3.1. NORMAS DE USO CORRECTO DE LA BALANZA ELECTRONICA

• La pesada es una operación esencial
• De ella dependerá la correcta elaboración de preparados farmacéuticos y su correcto control de calidad.
• La exactitud o fiabilidad de los resultados de pesada guarda relación con las condiciones de emplazamiento de la balanza.

Antes de iniciar la pesada

• Comprobar que la balanza está limpia: caso contrario, LIMPIARLA
• Verificar que la balanza está nivelada. Las balanzas ofrecen la posibilidad de ser niveladas mediante las patas reguladoras y según la burbuja de nivel, que debe estar centrada

Antes de iniciar la pesada

• Comprobar que la balanza está enchufada. Colocar el interruptor en ON y esperar a que se estabilicen los ceros. Esperar 20-30 minutos antes de operar
• Efectuar la calibración automática interna, si se dispone de esta función.

Procedimiento de pesada

• Tener en cuenta la carga máxima.
• Centrar el recipiente en el platillo.
• Presionar tara y esperar a que los ceros se estabilicen.
• Colocar, con una espátula/pipeta el producto.
• La pesada será superior a la carga mínima.

Procedi miento de pesada

• Adicionar/restar producto hasta conseguir el peso esperando la estabilización entre cada operación.
• Cerrar el envase del producto y situarlo al otro lado de la balanza para diferenciar productos pesados y no pesados.

Finalización de la pesada

Finaliza ción de la pesada

• Retirar el producto pesado e identificado.
• Apagar la balanza
• Si se ha ensuciado, pasar un pincel o papel de celulosa que no suelte fibras.
• En caso de vertidos accidentales, pasar un paño suave con etanol.

Lugar de emplazamiento de la balanza

Lugar de emplaza miento de la balanza

• No debe ser lugar de paso;
• Los rincones son los mejores lugares: Son más firmes y Tienen menos vibraciones.
• Alejada de ventanas, ventiladores, equipos de aire acondicionado y radiadores.
• Zonas con sistema de iluminación artificial Aparatos de iluminación alejados de la mesa.
• Se recomiendan los tubos fluorescentes.
• A mayor sensibilidad, mayor repercusión tendrán variaciones de humedad. Recomendable humedad 40-65 %.
• Cambios Tª provocan cambios en el interior de la balanza e influyen en su funcionamiento. Se recomienda trabajar entre 10-40 °C.