Regional Distrito Capital

Centro de Gestin Industrial

Realizar operaciones de alistamiento en el laboratorio qumico

Grupo 6- Fredy Leyton, Jess Felipe Bolaos, Wlter Castellanos, Franki Moreno y disson Rodrguez

CALIBRACIN DE UNA BALANZA ANALTICA

1. RESUMEN.

Esta prctica comprende un conjunto de operaciones en el laboratorio qumico

que permiten realizar la calibracin de una balanza analtica. Para este caso se

calibr una balanza analtica modelo DA3102. Las especificaciones de la

balanza y la calibracin llevada a cabo tambin permitieron establecer el error

asociado a las medidas que se realizan con este instrumento.

ABSTRACT

This practice includes a set of operations in the chemical laboratory that allow

the calibration of an analytical balance. For this case a type calibrated analytical

balance model DA3102. Balance specifications and calibration performed also

allowed to establish the error associated with the measurements made with this

instrument.

2. OBJETIVOS.

Objetivo General.

Realizar la calibracin de una balanza analtica as como el error asociado a las

mediciones que se realizan con este equipo instrumental.

Objetivos especficos.

Calibrar una balanza analtica utilizando diferentes patrones de masa.

Determinar el error asociado a las mediciones realizadas con la balanza

analtica a calibrar.

Comprender y asociar los parmetros estadsticos involucrados en el

procedimiento de calibracin de un instrumento utilizado para medir la

masa de diferentes sustancias qumicas.

3. INTRODUCCIN.

Los factores que pueden influir en el resultado de una determinada medida

hacen que se presenten diferencias entre el valor experimental y el real de la

propiedad que se encuentra bajo observacin; de este modo se establece lo

que se denomina como error de la medida, y que puede en principio, ser

estimado por la precisin y la exactitud.

Esta prctica de laboratorio ha sido diseada con el propsito de familiarizar al

aprendiz con el manejo y calibracin de una balanza analtica comn, muy

empleada tanto a nivel de laboratorio como en anlisis de muestras tomadas

de procedimientos industriales, brindando pautas generales que permitan

realizar un tratamiento adecuado de los datos experimentales obtenidos, con

base en clculos estadsticos sencillos.[ ]

4. MARCO TERICO.

En los anlisis y procedimientos llevados a cabo en un laboratorio qumico, o

en donde se requiera una confiable precisin y exactitud asociada a los

equipos utilizados, se realiza la calibracin los mismos con el fin de realizar

medidas reproducibles y comparables.

Uno de los equipos ms utilizados es la balanza analtica, la cual se utiliza

generalmente para determinar la masa de una determinada sustancia o

material a utilizar. Adems de ello, una de las primeras operaciones que se

realiza en el anlisis de una muestra es la determinacin de la masa de la

misma. Es por ello que es de vital importancia que estos instrumentos de

medida cuenten con una debida calibracin, con el fin de lograr medidas y

obtener datos estadsticamente confiables, as como facilitar el reporte del error

asociado al dato medido.

Para realizar la debida calibracin en primer lugar se debe verificar que la

balanza a calibrar se encuentre en buen estado, es decir, debe estar limpia y

ubicada en un sitio libre de vibraciones y fuentes de calor. En el proceso de

calibracin se utilizarn generalmente pesas patrn las cuales constan de una

estandarizacin previa, y se reporta para cada una de ellas un valor de masa

nominal. Previamente al proceso de calibracin, las pesas patrn se deben

limpiar con una mezcla de ter y alcohol, y se han de dejar estabilizar en las

condiciones del recinto de calibracin durante las 12 horas previas a la

calibracin. Adems de ello, tambin se tiene que asegurar la estabilidad de la

temperatura durante la calibracin; en condiciones estndar dicha calibracin

deber realizarse en una sala con temperatura controlada a 20 1 C, as

como realizar el control de la presin atmosfrica y de la humedad. [1]

Precisin

Es la capacidad que puede tener un equipo para determinar la masa de

material obteniendo siempre medidas reproducibles o muy similares entre s, es

decir que no varen de manera significativa.

Exactitud

Es la capacidad que puede tener un equipo para determinar la masa de una

determinada sustancia arrojando valores muy cercanos a los reales, o bien a

los patrones de calibracin.

5. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS

Especificaciones del equipo utilizado:

Balanza analtica modelo DA3102.

Marca 04.14US.

Capacidad mxima 3100 g.

Capacidad mnima 0,01 g.

Solucin para limpiar (Alcohol etlico, ter etlico)

Procedimiento.

En sta prctica se busc utilizar patrones de masa estndar para comparar el

dato nominal de la masa utilizada con el dato determinado con la balanza

analtica a calibrar.

Para dicha calibracin se tomaron patrones estndar de masa y se pesaron

repetitivamente para obtener datos con un valor estadstico significativo.

Posteriormente se compararon el valor promedio de la masa determinada con

la balanza y el valor de masa reportado para el patrn de calibracin utilizado.

Cabe resaltar tambin que, como se mencion en el apartado anterior, se tuvo

la precaucin de utilizar masas patrn debidamente limpias y adecuadas al

procedimiento, adems durante el procedimiento llevado a cabo se evit poner

en contacto dichas masas con algn tipo de contaminacin o suciedad.

6. TABLAS DE DATOS.

Tabla N 1. Datos de la masa del patrn determinada con la balanza analtica

Masa patrn (g) Masa determinada(g)

Masa patrn (g) Masa determinada(g)

Masa patrn (g) Masa determinada(g)

10,00 10,00 30,00 30,01 70,00 70,01

10,01 30,00 70,00

10,01 29,99 70,01

10,02 30,01 70,00

10,01 30,01 70,00

10,02 30,00 70,00

Promedio 10,01 Promedio 30,00 Promedio 70,00

s 0,0075 s 0,0082 s 0,0052

Masa patrn (g) Masa determinada(g)

Masa patrn (g) Masa determinada(g)

Masa patrn (g) Masa determinada(g)

100,00 100,03 200,00

200,04 500,00 500,07

100,02 200,04 500,07

100,01 200,03 500,07

100,03 200,03 500,07

100,03 200,03 500,06

100,03 200,04 500,08

Promedio 100,03 Promedio 200,04 Promedio 500,07

s 0,0084 s 0,0055 s 0,0063

Tabla N 2. Anlisis estadstico y comparacin entre datos esperados y datos

obtenidos

Xi lectura Xo masa patrn Xo-Xi (Xo-Xi)^2

10,01 10,00 -0,01 0,0001

30,00 30,00 0,00 0,0000

70,00 70,00 0,00 0,0000

100,03 100,00 -0,03 0,0009

200,04 200,00 -0,04 0,0016

500,07 500,00 -0,07 0,0049

7. ANLISIS DE RESULTADOS.

De acuerdo con los datos obtenidos de la prctica se tiene que, para la balanza

analtica calibrada, no se presentan variaciones significativas entre los datos

tomados, lo cual se evidencia no solo en el valor del promedio de los mismos

sino tambin la desviacin estndar que presentan. Esto quiere decir que con

el instrumento calibrado se pueden realizar mediciones reproducibles que

presentan una variacin poco significativa.

Uno de los factores ms importantes a destacar en esta calibracin es que los

datos obtenidos experimentalmente presentan una diferencia ms significativa

del valor nominal de la masa patrn conforme se aumenta la masa del mismo

utilizado en la calibracin, es decir, cuando se utilizaron pesas que tenan una

masa mayor (100, 200 y 500 g) se presenta una mayor diferencia entre el valor

reportado de la pesa patrn y el valor obtenido en la calibracin. Esto se debe a

que conforme se utiliza una mayor masa se acumula el error relativo de la

medida, lo cual tambin explica que para las pesas relativamente pequeas la

diferencia entre las mediciones realizadas y los valores esperados son

menores.

De lo anterior se podra decir que con la balanza analtica utilizada durante la

prctica se podran realizar medidas ms confiables y que presentan un error

relativo menor, si se determinan mediciones pequeas (1-70 g aprox.). Por otro

lado se tiene que si se desean determinar mediciones asociadas a masas

mayores a los 100 g el error del equipo aumenta significativamente.

Ahora bien las variaciones que se presentan entre los datos obtenidos y los

datos esperados tambin se podran explicar por mltiples factores asociados a

procedimiento de la calibracin o bien al instrumento de medida utilizado. Por

un lado se tiene que bajo las condiciones del experimento se pudieron haber

presentado factores que afectaran la medida, como por ejemplo la estabilidad

del lugar de trabajo o bien partculas o contaminaciones presentes en el equipo

o en las masas patrn utilizadas. Por otro lado se encuentra el valor nominal de

la masa asociada al patrn utilizado, pues dicho dato se determin y se report

posiblemente bajo condiciones ms ideales y de mayor exactitud que las

trabajadas en el laboratorio; adems hay que tener en cuenta que la

manipulacin y el manejo de este patrn de calibracin (asociados a desgaste

o contaminacin) puede hacer que se presenten variaciones entre la masa que

se tiene al momento de utilizarla para la calibracin y la masa que se le

determin luego de su elaboracin y estandarizacin.

Finalmente cabe resaltar que es de vital importancia para un laboratorio

qumico el proceso de calibracin de un instrumento que generalmente se

utiliza para obtener resultados con una alta precisin y exactitud, pues ste

podra atribuir un mayor grado de error en un determinado proceso o bien

disminuir considerablemente las variaciones entre una medicin y otra.

8. CONCLUSIONES.

Se comprendieron los parmetros asociados a precisin y exactitud

referentes a las medidas que se realizan en la calibracin de una

balanza analtica.

Se calibr la balanza analtica obteniendo como resultado que sta

presenta un error estadstico de g.

9. BIBLIOGRAFA.

[1] http://ortegaprecisiones.blogspot.com/2009/09/calibracion-de-una-

balanza.html