Balanza Analítica

La balanza analítica es uno de los instrumentos de medición más comunes que existen, sin embargo, muchas veces creemos saberlo todo acerca de ella y la verdad es que no es así.

Esta balanza goza de unas cualidades infinitas que faltarían años para poder englobarlas todas, en las próximas líneas escribo de los aspectos más significativos de las balanzas analíticas.

¿Qué es una balanza analítica?

La balanza analítica es un instrumento de medición de masa, pero se diferencia de la balanza convencional por el hecho de que mide masas pequeñas, y por ende, son más usados en laboratorios para hacer análisis, de allí su nombre de analítico.

La masa a medir se denomina masa matriz, porque es la que será usada como base en las futuras soluciones que sufrirán un análisis gavimétrico.

Características de las balanzas analíticas

Para poder diferenciar y entender que es una balanza analítica se hace necesario comprender cada una de sus características que la componen, las cuales son las siguientes:

• La muestra a medir debe mantener una temperatura comparable con la ambiental para evitar errores en la medición.
• Presenta un recubrimiento para la protección de la balanza ante agentes externos.
• Permite medir masas que estén por debajo de los 200 gramos.
• La característica fundamental de las balanzas analíticas es el hecho de tener una precisión casi perfecta.
• Se basa en la fuerza de gravedad para poder hacer la medición de las masas.

¿Quién inventó la balanza analítica?

Se le alude esta creación a un físico británico llamado Joseph Black, el cual dada la necesidad que tenía para poder hacer las mediciones más precisas en sus investigaciones dió nacimiento a lo que sería un nuevo enfoque de la balanza convencional, que no es más, que la balanza analítica.

¿Cuándo se inventó la balanza analítica?

Al hablar de balanzas analíticas por su alta tecnología que difiere en algunos aspectos de la convencional era de esperar que fuera reciente. Joseph Black crea la balanza analítica por los años de 1750, la cual se caracterizaba por ser sumamente precisa y un ícono para la época en casi todos los laboratorios de química del planeta.

Historia de la balanza analítica

La historia de las balanzas comienza en Egipto, por los años 5000 a.C y se trataba de una pieza con dos brazos dónde colgaban los platos para pesar y los cuales estaban sostenidos en el centro por una barra.

En los años de la llegada de Cristo a la Tierra, los romanos innovaron en este sistema agregando una especie de clavo o gancho en la estructura central. Años después el gran Leonardo Da Vinci tomó esta idea y por ahí en el siglo XV agregó una escala indicando la masa que tenia la masa, que luego seguiría siendo perfeccionada cuando Gilles de Roberval cambio el modelo convencional por uno en el que estuvieran los platos paralelos en un plano horizontal. Tambien puedes leer Paralelos y Meridianos, ¿como se miden?

Influenciado por estos avances y este gran instrumento, un físico de nacionalidad británica pero nacido en Francia en 1728 llamado Joseph Black, creó la balanza analítica.

Sin embargo, para ese momento continuaban siendo analógicas es por esto que cuando aparecen en los años 80 los microprocesadores y con ello el boom por lo digital, nacieron las balanzas de tipo electrónico.

Es decir que fueron miles de años los que tuvieron que pasar para que pudieran nacer las balanzas analíticas, puesto que en los laboratorios resultaba necesario encontrar una pieza que fuera capaz de medir unidades tan pequeñas para experimentos posteriores.

¿Para qué sirve la balanza analítica?

Fundamentalmente las balanzas analíticas sirven para medir cantidades mínimas de masa, inferiores a los 0,1 miligramos.

Muchas veces se suele creer que el peso y la masa es lo mismo, sin embargo, difieren una de la otra, por la intervención de la fuerza de gravedad. Por lo que las balanzas analíticas sirven tanto para medir el peso como la masa de los compuestos.

En los laboratorios que es dónde más se usa para ejercer funciones relacionadas con el control de calidad. Esto es muy útil para los procesos de elaboración de mezclas y la determinación de densidades en las diferentes muestras.

Partes de la balanza analítica

Aunque parece un instrumento sencillo, la verdad es que la balanza analítica está conformada por una serie de elementos que le permiten hacer están mediciones tan específicas, entre las que destacan:

• Platillo: Es en este lugar dónde se coloca la masa que se desee medir, éste recibe el peso y la tensión se transmite al mecanismo interno para hacer la medición.
• Pesas: Permite comparar los pesos entre si, para poder ver cuál es mayor que otro, en el caso de tener doble platillo.
• Pantalla: Es aquí dónde se muestra los resultados obtenidos de las mediciones, además tiene la particular de calibrar los pesos.
• Tornillo nivelador: Viene a ser la versión moderna de la clavija que colocaron los romanos para poder calibrar la balanza.
• Botón: Tiene dos botones uno te permite encender o en su defecto apagar la balanza y el otro es para calibrar o convertir las unidades en la que está pesando.
• Soporte de pesas: Es otro mecanismo de soporte que se encarga de mantener en su lugar a las pesas.
• Estribo: Este elemento es el que le brinda un soporte adicional a las pesas y uno completo a los platillos.
• Base: Es lo que sostiene en sí a toda la
• Cuchilla principal: Se activa como mecanismo de protección cuando la balanza no tiene absolutamente nada en el peso y se encuentra encendida.
• Cuchilla pequeña: Esta es la parte dónde gira el señalador a nivel interno cuando colocamos una masa a pesar.
• Astil: Este elemento es el que soporta las pesas de las balanzas.
• Mecanismo interno: Es dónde ocurre todos los procesos que permiten hacer las mediciones y mostrar los resultados en la pantalla.
• Indicador de configuración: Este elemento tiene la particularidad de que puede apagar, editar o encender las funcionalidades que tiene inmersa la balanza analítica.
• Escalas graduadas: En esta se muestran todos los datos que marca cada masa que es colocada encima para ser pesada, por aquí se moviliza el riel.
• Riel: Es una pieza móvil que pasea por toda la escala graduada que tiene internamente la
• Calibrador: Permite hacer el calibrado, también es conocido bajo el nombre de índice de fiel.
• Cierre de seguridad: Tiene una entrada de aire que permite asegurar que la caja transparente tenga un flujo de aire continuo.

Tipos de balanza analítica de laboratorio

A pesar de la complejidad estructural que presentan las balanzas analíticas, sólo se dividen en dos grandes grupos, que son las electrónicas y las mecánicas que difieren entre sí por el mecanismo de funcionamiento que emplean para hacer el pesaje.

Balanzas mecánicas:

 Este modelo de balanza es de origen suizo, para hacer las mediciones emplea un sistema de contrapeso es decir, que usa un punto de equilibrio entre los dos platillos y pesos, por ende su procedimiento es de tipo mecánico, por lo que no necesita de la electricidad para poder funcionar. Son de las primeras balanzas que existieron en el planeta.

Balanzas electrónicas:

Las balanzas electrónicas llegaron al planeta cuando el desarrollo de la tecnología estaba en su mejor apogeo, específicamente para los años 80 cuando se crearon los microprocesadores y posteriormente se desarrollaron con el nacimiento de la luz LED.

Para hacer la medición estas balanzas emplean un sensor que automáticamente muestra el resultado del peso que fue colocado sobre ésta, teniendo una precisión casi perfecta al ser dotada de tal tecnología.

Por lo general este tipo de balanza es el que vemos en cajas plásticas en los laboratorios ya que son sensibles a factores externos como luz, temperatura, entre otros.

Se diferencian de las mecánicas principalmente por el hecho de que dependen de la electricidad para funcionar, aunque algunas usan pilas para hacerlo.

¿Cómo funciona una balanza analítica?

Como vimos en los párrafos anteriores las balanzas analíticas se dividen en dos tipos que difieren completamente en su funcionamiento, por ende es difícil decir a ciencia cierta como funcionan, sin embargo, en líneas generales todas las balanzas analíticas deberían actuar bajo un mismo mecanismo.

Las balanzas analíticas para poder obtener las mediciones lo que hacen es medir la fuerza de tensión necesaria para poder contrarrestar el peso o la masa que está siendo medida.

En su sistema interno la balanza tiene un imán que ejerce un campo electromagnético y es justamente este campo el que provee la tensión que contrarresta el peso, mostrando finalmente como resultado la fuerza que se usó para calibrar la balanza hacia un punto de equilibrio.

De aquí la importancia que tiene la calibración previa de la balanza para obtener resultados completamente confiables.

¿Cómo se usa una balanza analítica de precisión?

Usar la balanza analítica es un proceso sencillo, lo único es que debemos ser sumamente cuidadosos cuando estemos midiendo con esta balanza ya que es sensible a cualquier cambio que hagamos.

Para usar una balanza estos son los pasos que debes seguir:

• Antes de comenzar a hacer la manipulación es necesario colocarse unos guantes.
• Verificar la calibración del equipo y que los valores que se muestran en la pantalla marquen cero.
• Esperar que el aparato avise que está listo para empezar con el pesaje de los elementos.
• Procede a colocar la muestra que vas a medir justamente en el centro del platillo y procurando que la muestra se deslice o se mueva.
• Los recipientes de medición tienen que estar ajustados al tamaño de la muestra
• Cierra los cristales que rodean a la muestra y el aparato en general.
• Espere que la balanza refleje el resultado en la pantalla que tiene incorporada o lo marque bajo un procedimiento mecánico.

Condiciones que deben existir para realizar una excelente medición

La balanza analítica es un aparato sumamente delicado y que no mide cualquier sustancia que se nos ocurra, es por esto, que para hacer una medición en la balanza analítica tienes que asegurar los siguientes aspectos técnicos:

• La entrada de la luz del sol o de flujos de aire tiene que ser mínima para que no puedan incidir en la medición.
• Debe estar en un lugar sereno dónde se evite lo más posible las vibraciones, movimientos y los golpes.
• La masa debe estar estática, rígida y que no contengan ningún tipo de metal o protecciones de plástico.
• La temperatura del lugar dónde vamos a hacer la medición debe ser constante, sin cambios pues esto puede repercutir en la medición de la masa.
• La humedad del ambiente también tiene que ser constante alrededor de un 50%.
• La balanza tiene que estar alejada de cualquier sitio de ventilación, bien sea los aires, ventiladores, ventanas, entre otros.

Recomendaciones sobre el cuidado de las balanzas analíticas

Para asegurar que los resultados sean siempre confiables es necesario mantener en óptimas condiciones las balanzas analíticas, puesto que son elementos sumamente sensibles, especialmente las electrónicas.

• Verificar antes de hacer cualquier medición que la nivelación esté correctamente colocada.
• La balanza siempre debe estar encendida, para que pueda estar activo su sistema de termorregulación que evita desvío en la medición de las masas.
• El frasco para la medición debe ser el más pequeño, preferiblemente de un material que no sea plástico y que la temperatura esté igual que la de la masa a medir.
• Para que no tengas fallas con la medida el frasco debe estar justamente en el medio del platillo.
• Al iniciar la medición debe marcar la pantalla cero y leer cuando el detector desaparezca de éste.
• Se debe calibrar la balanza de manera constante para que no se desconfigure el sistema.
• Limpiar el equipo antes y después de cada medición.

Importancia de la balanza analítica de Laboratorio

Las balanzas tienen una relevancia significativa en todos los laboratorios que existen en el planeta, independientemente del sector al que dediquen todos sus trabajos.

Pues como sabemos la balanza analítica es especializada por lo que se usa mayormente en estos sitios de estudios investigativos relacionados con muestras y elaboración de sustancias.

Vale la pena mencionar que desde su aparición han sido un punto importante para las ciencias y como vimos nacen por una necesidad que existía para el momento la cual era medir elementos para trabajos físicos, aunque actualmente tienen un auge más significativo en el área química.

Estos avances, han permitido que hoy en nuestra cotidianidad, gocemos de los resultados de estas dos ramas de la ciencia, porque para la creación de numerosos artefactos, sustancias y compuestos o para el desarrollo de conocimientos tanto químicos como físicos, necesitaron obligatoriamente de una balanza analítica para lograr su cometido.