Química

Balanza de precisión: características, funciones, partes, usos


La balanza de precisión es un instrumento con el que se pueden realizar mediciones de masas de objetos relativamente pesados. Se caracteriza por ser bastante precisa, aunque a un nivel inferior al de la balanza analítica. Es de gran utilidad en los laboratorios cuando se trata de pesar sustancias para preparar mezclas de reacción.

Abajo se muestra uno de los cientos de modelos que pueden encontrarse en el mercado para este tipo de balanza. Nótese que a diferencia de la balanza analítica, en la de precisión su plato de pesaje no está encerrado en una cápsula de cristal, sino protegido por una tapa.

Las balanzas de precisión suelen llamarse también básculas de precisión. Esto se debe a la exposición superior de su único plato, que recuerda a las básculas utilizadas para pesar alimentos, costales de cemento, personas, cargas de materia prima, y hasta vehículos.

Este instrumento representa una alternativa a la balanza analítica cuando no se requiere una precisión que sobrepase las milésimas de gramos (±0,001), por lo que son indispensables para las preparaciones de una gran infinidad de productos.

Índice del artículo

Historia

El símbolo de la balanza de dos platos se conoce desde miles años antes del nacimiento de Cristo. Las civilizaciones de entonces no podían determinar la masa absoluta de los objetos que comerciaban, o sus riquezas, sino solamente las masas relativas; es decir, se valían de un patrón de referencia y observaban cuáles objetos pesaban más que aquel.

No fue sino hasta la llegada de la era industrial, a finales del siglo XVIII, cuando el británico Richard Salter inventó una escala que relacionaba el peso de los objetos con la tensión que experimentaba el resorte. Había nacido pues la balanza de resorte.

A medida que transcurrieron los años, los instrumentos fueron separándose y diferenciándose en balanzas y básculas. Otro paso importante tuvo lugar en el año 1900 con la aparición de la balanza analítica de haz corto, por la compañía Sartorius.

Luego le siguió la compañía Mettler Toledo, que en 1945 había introducido por vez primera el modelo de un solo plato y su propia escala regida por el principio de la sustitución.

Finalmente, en el año 1973, Mettler lanzó al mercado la primera balanza electrónica de precisión, PT1200, siendo el modelo que dio inicio a la evolución de este tipo de balanzas.

Características de la balanza de precisión

Visuales

Quien tenga a la mano una báscula sabrá cómo luce una balanza de precisión. Prácticamente, son la versión digitalizada, miniaturizada y más precisa de las básculas. Muchas veces tales productos se confunden unos con otros y la línea divisoria entre ellos no está clara.

El plato o platillo de pesaje suele ser redondo, aunque en muchos modelos presenta una forma cuadrada, como si fuera una plancha calefactora. Este se encuentra en la parte superior de la balanza, por lo que en inglés recibe el nombre de top-loading balances, o balanza de carga superior.

Capacidad

La capacidad, es decir, qué tanta masa puede medir la balanza de precisión, es muy variable, pues depende del modelo y sus aplicaciones. Por lo tanto, habrá balanzas que resistan más peso que otras. En términos generales, las pequeñas tienen una capacidad de 200 g. En cambio, hay algunas que miden en el orden de los kilogramos.

Estabilidad

Una ventaja de las balanzas de precisión es que son más estables o menos “delicadas” que las balanzas analíticas. Son menos sensibles a las condiciones ambientales que las rodean: a la humedad, a los cambios de temperatura, a los desniveles de la superficie donde descansan, entre otros factores.

Como consecuencia, se toman menos consideraciones al momento de realizar las pesadas con este instrumento, siendo las operaciones más fáciles y rápidas.

Precisión

Son menos precisas que las balanzas analíticas. Sin embargo, debido a que su capacidad es mucho mayor, sus precisiones de 0,1 a 0,001 g (±0,1 g o ±0,001 g) las hace instrumentos extremadamente precisos para las cantidades de masa que soportan.

Costo relativo

Las balanzas de precisión son más económicas o baratas que las balanzas analíticas por las razones expuestas arriba. En la industria, fuera de los laboratorios de control de calidad o de materia prima, suelen preferirse por encima de las balanzas analíticas.

Funciones de la balanza de precisión

La principal función de una balanza de precisión, como cualquier otra balanza, es el de determinar la cantidad de masa de un objeto mediante variaciones de señales eléctricas. Otra función que viene acoplada a esta es la de tarar; sin ella, sería necesario realizar las sustracciones (o restas) de las masas para determinar la diferencia que buscamos.

Cuando se tara la masa de un objeto, la balanza “borra” su masa por el momento y es como si no pesara absolutamente nada. De esta manera, un recipiente vacío se tara, para eliminar su masa, se llena, y la lectura de la masa equivaldrá a la del contenido descargado dentro del recipiente.

Este es un procedimiento harto frecuente independientemente de cuál sea el uso final ni los espacios donde se realice la pesada. Esto se debe a que el objeto a pesar nunca debe tocar directamente el plato de la balanza, pues lo mancharía o dañaría, razón por la que se utiliza y se tara casi siempre el recipiente donde se colocará el objeto.

Partes

Plato

Superficie de acero inoxidable donde se coloca el objeto cuya masa se desea medir.

Pantalla

Donde se visualizan los números y los comandos de la balanza.

Pies de ajuste

Son una especie de tornillos o plataforma que permite nivelar la balanza.

Tablero

Compuesto por teclas con distintas funciones. Usando el tablero se pueden cambiar las unidades de masa reportadas de gramos a kilogramos, o realizar las taras de los recipientes.

Usos

Se mencionan a continuación, y para finalizar, algunos ejemplos de uso de la balanza de precisión:

– En las síntesis a baja escala de algunos polímeros y compuestos químicos, se utiliza para medir la masa de los reactores y determinar así cuál es la masa del producto final al finalizar la reacción

– Los granos de café, enteros o molidos, así como las cafeteras y las tazas, se pesan con esta balanza para llevar un control de la calidad del café servido

– En la industria farmacéutica para medir la masa de la materia prima

– Las muestras de suelo, arena, rocas, grasa o concreto pueden pesarse con esta balanza

– En la joyería, para la pesa de diamantes y gemas

– En la cocina, para elaborar una receta más rigurosa

Referencias

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). CENGAGE Learning.
  2. Laboratory Equipment. (2018). Difference between an Analytical Balance and a Precision Balance. Recuperado de: laboratory-supply.net
  3. Adam Equipment. (2019). What are Precision Balances? Recuperado de: adamequipment.com
  4. Generalic, Eni. (2018). Precision balance. Croatian-English Chemistry Dictionary & Glossary. Recuperado de: glossary.periodni.com
  5. Aimee O’ Driscoll. (17 de julio de 2018). The Differences Between Balances and Scales. Recuperado de: labbalances.net
  6. Buie J. (06 de diciembre de 2009). Evolution of the Analytical Lab Balance. Recuperado de: labmanager.com