pre informe calibración

Pre informe de calibración, práctica # 1

José Luis Sandoval Briceño

Damián Alexander Acosta Viteri

11-ago-2015

Manejo de balanzas. Manejo de material de vidrio y calibración del material volumétrico

Objetivo general:

Reforzar los conocimientos relacionados al manejo de las herramientas básicas que se utilizan en un laboratorio de química analítica para realizar medidas (Balanza y material volumétrico)

Objetivo específico:

Mecanizar el manejo y la calibración de una balanza Identificar correctamente el material básico de laboratorio Desarrollar habilidades para manejar adecuadamente el equipo y el

material del laboratorio

Marco teórico:

1. Mediciones de masaEn la mayoría de los análisis se debe utilizar una balanza analítica para obtener pesadas con una gran precisión. Las balanzas de laboratorio, menos precisas, se emplean también para mediciones de masa cuando las exigencias de fiabilidad no son críticas1.1Tipos de balanzas analíticas:

Una balanza analítica es un instrumento para pesar cuya capacidad abarca un intervalo desde 1 g hasta algunos kilogramos, con un precisión de al menos una parte en 105 de su capacidad máxima. La precisión y exactitud de muchas balanzas analíticas modernas superan una parte en 106 de su capacidad total.Las balanzas analíticas más comunes (macro balanzas) tienen una capacidad máxima que varía de160-200 g. Con estas balanzas las mediciones se pueden hacer con una desviación estándar de ± 0.1 mg. Las balanzas semi-analíticas tienen una carga máxima de 10 a 30 g con una precisión de ± 0.01 mg. Una balanza micro-analítica típica tiene una capacidad de 1 a 3 g y una precisión de ±0.001 mg.Actualmente se utilizan dos tipos de balanzas:

Balanza analítica Electrónica Balanza analítica de un solo platillo

1.1.1 Balanza analítica electrónica:

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En este tipo de balanza el platillo se encuentra sobre un cilindro metálico hueco rodeado por una bobina que está fija sobre el polo interior de un imán cilíndrico permanente. Una corriente eléctrica de la bobina crea un campo magnético que sostiene o hace levitar el cilindro, el platillo, el brazo indicador, así como cualquier carga que este sobre el platillo. La corriente se ajusta de modo que el nivel del brazo indicador este en la posición nula cuando el platillo está vacío. Al colocar un objeto sobre el platillo, éste y el brazo indicador se mueven hacia abajo, lo que aumenta la cantidad de luz que choca en la fotocelda del detector. El incremento de corriente de la fotocelda es amplificado y sirve para alimentar la bobina, creando un campo magnético mayor, lo que hace regresar al platillo a su posición nula original.La corriente necesaria para conservar el platillo y el objeto en la posición nula es directamente proporcional a la masa del objeto y es fácilmente medida, digitalizada y mostrada. Para calibrar una balanza electrónica se necesita emplear una masa patrón y ajustar la corriente de forma que la masa patrón aparezca en la pantalla.Por lo general las balanzas electrónicas efectúan un control de tara automático que hace que la lectura de la pantalla sea de cero con un recipiente (una navecilla o un pesa sustancias) sobre el platillo. Con una balanza analítica moderna se logra una rapidez sin precedente y una gran facilidad de uso.1.1.2 Balanza analítica mecánica de un solo plato:Lo fundamental de este instrumento es una varilla de peso ligero que está sostenida por una superficie plana por un borde de cuchilla en forma de prisma. En el extremo izquierdo de la varilla esta fijo un platillo para sostener el objeto que se va a pesar y un juego completo de pesas que se mantienen en su lugar por medio de ganchos. Estas pesas pueden ser retiradas de la varilla una por una, mediante un mecanismo controlado por una serie de botones en el exterior del estuche de la balanza. El extremo derecho de la varilla sostiene un contrapeso que equilibra el platillo y las pesas del extremo izquierdo de la varilla.Cerca del extremo izquierdo de la varilla se encuentra una segunda cuchilla que sirve para soportar una segunda superficie plana, situada en el lado interno de un estribo que acopla el platillo con la varilla. Las dos cuchillas y sus superficies planas están fabricadas de materiales de materiales extraordinariamente duros y forman dos puntos de apoyo que permiten el movimiento de la varilla y el platillo con una fricción mínima. El funcionamiento de una balanza mecánica depende de la perfección de estos dos puntos de apoyo.

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Las balanzas de un solo platillo también están equipadas con un tope de varilla y un tope del platillo. El tope de la varilla es un dispositivo mecánico que eleva la varilla de forma que su cuchilla central ya no toque la superficie de la varilla y simultáneamente libere al estribo del contacto con la cuchilla externa. El propósito de ambos mecanismos es evitar el deterioro de los cojines mientras se colocan o se retiran los objetos del platillo. Cuando está sujeto, el tope del platillo sostiene la mayor parte de la masa del platillo y su contenido, evitando así la oscilación. Los dos topes se controlan con una palanca colocada fuera de la balanza y cada uno debe estar sujeto cuando no se emplee la balanza.Cerca del extremo de la varilla opuesta al platillo se coloca un regulador de aire (amortiguador). Este dispositivo consiste en un pequeño pistón que se mueve dentro de un cilindro concéntrico fijo al estuche de la balanza. El aire en el cilindro se expande y se contrae a medida que la varilla se mueve; la varilla se detiene rápidamente como resultado de esa oposición a su movimiento. Es necesario evitar las corrientes de aire para poder apreciar las pequeñas diferencias en la masa (<1 mg). Por esta razón una balanza analítica siempre está dentro de un estuche equipado con puertas para permitir introducir o sacar objetos. [1]

Ilustración 1. Balanza analítica electrónica

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Ilustración 2.Balanza mecánica de un solo plato

1.2 Instrucciones de manejo de una balanza analítica electrónica:

Ilustración 3. Instrucciones balanza electrónica [2]

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2. Material volumétrico de vidrio:Los recipientes de vidrio empleados en análisis cuantitativo para medir volúmenes reciben el nombre general de material volumétrico. Los de uso más frecuente son matraces, pipetas, buretas y probetas. El material volumétrico se divide en aforado y graduado.

Calibración del material volumétrico:La calibración es el proceso de determinar la cantidad real que corresponde a la cantidad indicada en la escala del instrumento. En el caso de los instrumentos volumétricos de vidrio, este material se expande o se contrae ya sea las condiciones de la temperatura. Si sometemos el material de vidrio a temperaturas muy elevadas las moléculas del vidrio se expanden, mientras que si lo sometemos a muy bajas temperaturas las moléculas del vidrio se contraen, descalibrando de esta manera el material de vidrio. Es por eso que se debe trabajar a temperaturas relativas a la cual fue hecho el material, por lo que algunas piezas de vidrio vienen marcadas a la temperatura que se deben utilizar. Cuando se quiere la máxima exactitud en un determinado análisis debemos empezar por la calibración de estos instrumentos de medida. Suele hacerse midiendo el agua vertida por el recipiente o contenida en él, también se puede utilizar la densidad de ese líquido para convertir la masa en volumen o con un factor de corrección que veremos más adelante, tomando en cuenta que el líquido usado sea agua destilada, la cual se expande 0.02% por grado en la vecindad de los 20ºC.

Materiales y reactivos:

Matraz aforado 50 mL Pipeta recta de 10 mL Una bureta de 50 mL Una Balanza digital Un soporte universal Un porta buretas Un vaso de precipitación de 50 ml

Procedimiento:

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Calibración material volumétrico

Procedimiento preliminar

Asegurarse de que el material volumétrico este limpio y seco

Calibración

Calibrado de matraz aforado

Pesar el matraz vacío y seso, registrar su peso, llene hasta línea

de aforo, luego pese y registre.

Calibrado de Pipeta

Pesar el vaso de precipitado de 50 mL

Llene la pipeta hasta línea de aforo y vacie el contenido en el vaso,

pese y registre

Medir la temperatura

Calibrado de bureta

Pesar el vaso de precipitado de 50 mL

LLene hasta línea de aforo, vierta el contenido en el vaso y registre el

peso

Medir la temperatura




Bibliografía:1. Fundamentos de química analítica, Skoog-West-Holler-crouch,

octava edición, Thompson editores, 2001.2. Guía para el manejo de balanzas analíticas, Universidad del valle,

Cali Colombia, agosto 2013. http://gicuv.univalle.edu.co/documentos/documentos_laboratorios/lab_SI_hacen_ensayos/guias/GUIA_MANEJO_BALANZAS_ANALITICAS.pdf

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