Balanza digital

Práctica 1: Balanza analítica digital y calibración de material volumétrico

Objetivos:

Utilizar la balanza analitica para determinar el peso de diferentes cuerpos.

Conocer y usar de manera adecuada el material volumétrico.

Adquirir los conocimientos necesarios para calibrar el material volumétrico

Determinar la precisión, en términos de desviación estándar, que se obtiene del material volumétrico.

Introducción:

Balanza analítica

La balanza analítica es una clase de balanza utilizada principalmente para medir pequeñas masas. Este tipo de balanza es uno de los instrumentos de medida más usados en laboratorio y de la cual dependen básicamente todos los resultados analíticos.

Las condiciones para la balanza

Quedar firmemente apoyada en el suelo.

Mantener la temperatura de la sala constante.

Localizarse en los sitios más rígidos de la construcción, generalmente en los rincones de la sala

Volumen: Se define volumen como el espacio que ocupa un cuerpo.

Capacidad: Propiedad de poder contener cierta cantidad de alguna cosa hasta un límite determinado

Precisión: la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones o de dar el resultado deseado con exactitud. Esta cualidad debe evaluarse a corto plazo.

Exactitud: La exactitud se refiere a qué tan cerca están del valor real las mediciones de un sistema de medición

Calibración: es el conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas, la relación entre los valores de una magnitud indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los valores representados por una medida materializada o por un material de referencia

Material volumétrico

La medición exacta de volúmenes y su control en los laboratorios químicos es el objetivo del empleo de los materiales volumétricos. Allí radica su importancia en conocer los errores proporcionados por estos tipos de materiales volumétricos aplicados en sus usos rutinarios, por ello requieren de una continua calibración para el aseguramiento de los resultados reportados de sus aplicaciones.

Pipetas: Está construida en tubo de vidrio, generalmente graduado (pipeta graduada) y más ancho por la parte central (pipeta aforada), usado en los laboratorios para trasvasar pequeñas porciones de líquido; el tubo, se llena de líquido por succión, se vacía cuando se saca el dedo que obstruye la parte superior o de acuerdo con el manejo del auxiliar de pipeteado.

Matraz aforado: Los matraces aforados, clase A y B, son aparatos volumétricos ajustados por contenido ‘In’, empleados principalmente para preparar soluciones exactas, como por ej. Las soluciones patrón y estándar, y diluciones.

Buretas: Las buretas son recipientes de forma alargada, graduadas, tubulares de diámetro interno uniforme, dependiendo del volumen, de mililitros. Su uso principal es medir con exactitud volúmenes de líquidos a una determinada temperatura.

Desarrollo Experimental:

Calibración de una bureta de 10.00 mL

B. Calibración de un matraz volumétrico de 10.00 mL

C. Calibración de una pipeta volumétrica de 1.00 mL

Análisis y discusión de resultados:

DATOS EXPERIMENTALES DE LA CALIBRACIÓN DE UNA BURETA VOLUMÉTRICO DE 10.00 mL

TABLA 1: PESO EN GRAMOS DEL MATRAZ

Peso en gramos

1

18.1144

2

18.1132

3

18.1141

Promedio

18.1139

Temperatura del agua (°C)

21

Capacidad de la bureta (mL)

10

Para poder realizar los cálculos del volumen y el peso del agua destilada en el experimento, es indispensable pesar tres veces el matraz a utilizar como se indica en la tabla 1. Como se puede observar, los tres pesos varían por algunos miligramos. Es importante calcular la media (promedio) de estos pesos para mantener un patrón fijo en los cálculos posteriores. De igual forma, un dato importante a considerar es la temperatura, ya que a diferente temperatura, diferente es la densidad y el volúmen del agua, aspectos que afectan directamente a los resultados finales obtenidos.

TABLA 2: FACTOR DE CORRECCIÓN CALIBRACIÓN DE UNA BURETA DE 10.00 ml

Lectura de bureta [mL]

Volumen inicial

Volumen final

Volumen vertido aparente (acumulado) [ml]

Peso del matraz con agua (acumulado) [g]

Peso de agua vertida (acumulada) [g]

Volumen real vertido 20°C (acumulado) [ml]

Factor de corrección (volumen real- volumen aparente) [ml]

0

2

2

20.0955

1.9816

1.9877

-0.0123

2

4

4

22.0904

3.9765

3.9888

-0.112

4

6

6

24.0431

5.9292

5.9475

-0.0525

6

8

8

26.0261

7.9122

7.9367

-0.0633

8

10

10

28.0397

9.9258

9.9565

-0.0435

Promedio

-0.07886

En la tabla 2 podemos observar los resultados experimentales finales del peso y volumen vertidos en el matraz. El volumen ideal a verter en cada uno de los pasos era de 2 mL, acumulando un volumen total de 10 mL. Sin embargo, tomando en cuenta las fallas en precisión y la densidad del agua a 21°C, se obtuvo un volumen real vertido de 9.9565, obteniendo a su vez un factor de corrección promedio de -0.05672.

Una vez calculado el promedio y la desviación estándar se recurre a calcular el coeficiente de variación, el cual se refiere a la variación de los datos con respecto a la media.

Tomando en cuenta la tolerancia obtenida en los resultados anteriores se clasifica a este material volumétrico en clase B.

Promedio

-0.05672

Desviación estándar

0.03244

%CV

57.1932%

Gráfica No. 1 FACTOR DE CORRECCIÓN DE LA CALIBRACIÓN DE BURETA 10.00ml

DATOS EXPERIMENTALES DE LA CALIBRACIÓN DE UN MATRAZ VOLUMÉTRICO DE 10.00ml

TABLA 3: PESO EN GRAMOS DEL MATRAZ No. 2 SECO CON SU TAPÓN

Peso en gramos

1

18.1621

2

18.162

3

18.1625

Promedio

18.1622

Al momento de pesar los matraces en la balanza analítica

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