Uma balança analítica é um tipo de balança de laboratório de alta exatidão e precisão, projetada para medir pequenas quantidades de massa, geralmente inferiores a um miligrama (os mais avançados podem determinar massas com precisão de cem milésimos de grama [0,00001 g ou 0,01 mg]). Os pratos de medição de uma balança analítica ficam dentro de uma caixa transparente dotada de portas para evitar o acúmulo de poeira e evitar que qualquer corrente de ar no ambiente afete o funcionamento da balança. (Este invólucro é por vezes chamado de proteção contra correntes de ar.) A utilização de um fecho de segurança com ventilação equilibrada, com perfis aerodinâmicos acrílicos concebidos exclusivamente para este fim, permite um fluxo de ar contínuo no seu interior sem turbulências que evita flutuações da escala e permite que medições de massa abaixo de perto de μg sejam realizadas sem oscilações ou perdas de produto. Além disso, a amostra deve estar em temperatura ambiente para evitar que a convecção natural forme correntes de ar no interior da caixa que possam causar erro na leitura. Como a balança analítica é extremamente sensível, a pesagem pode ser afetada por vibrações externas, provenientes de outros equipamentos de laboratório, por isso são colocadas sobre mesas ou suportes com sistemas antivibratórios.
História e desenvolvimento do equilíbrio analítico
A balança de laboratório tem origem em balanças antigas com braço duplo simétrico com duas placas suspensas em suas extremidades (balança de viga).[1] Os primeiros modelos eram muito básicos e rudimentares e de baixa precisão. Porém, por volta do século, começaram a ser desenvolvidos modelos mais precisos e facilmente replicáveis. O químico escocês Joseph Black é creditado por desenvolver, por volta de 1750, uma balança altamente precisa que eventualmente se tornou um importante instrumento científico na maioria dos laboratórios de química.[2][3] Desde então, a balança analítica evoluiu dramaticamente ao longo dos séculos, embora os avanços mais significativos tenham ocorrido durante o século XX.
A balança tradicional tinha dois pratos presos à extremidade de uma barra que girava sobre uma lâmina colocada no centro da barra. O objeto a ser pesado foi colocado em um dos pires. Pesos padrão foram colocados na outra placa para restaurar a barra à sua posição de equilíbrio original. Pesar com este tipo de balança de dois braços era tedioso e demorado. Em 1946, começou a ser comercializada uma balança mecânica de prato único que permitia realizar a pesagem de forma mais confortável e em menos tempo do que as balanças tradicionais de dois braços.[4]Como resultado, essas balanças substituíram as anteriores na maioria dos laboratórios. Nestas balanças de prato único, o prato e um conjunto completo de pesos, suspensos por cabides, ficam suspensos no mesmo braço, sendo contrabalançados por um contrapeso fixo no outro braço. Esses pesos podem ser removidos com a ajuda de sistemas mecânicos operados do lado de fora da vitrine. Para pesar um objeto, ele é colocado no prato e a balança é reequilibrada retirando-se os pesos necessários até que a posição de equilíbrio seja restaurada. Uma balança mecânica ou elétrica (óptica), dependendo do modelo, indica a soma dos pesos retirados, que corresponde ao peso do objeto.[5].
balanças de laboratório
Introdução
Em geral
Uma balança analítica é um tipo de balança de laboratório de alta exatidão e precisão, projetada para medir pequenas quantidades de massa, geralmente inferiores a um miligrama (os mais avançados podem determinar massas com precisão de cem milésimos de grama [0,00001 g ou 0,01 mg]). Os pratos de medição de uma balança analítica ficam dentro de uma caixa transparente dotada de portas para evitar o acúmulo de poeira e evitar que qualquer corrente de ar no ambiente afete o funcionamento da balança. (Este invólucro é por vezes chamado de proteção contra correntes de ar.) A utilização de um fecho de segurança com ventilação equilibrada, com perfis aerodinâmicos acrílicos concebidos exclusivamente para este fim, permite um fluxo de ar contínuo no seu interior sem turbulências que evita flutuações da escala e permite que medições de massa abaixo de perto de μg sejam realizadas sem oscilações ou perdas de produto. Além disso, a amostra deve estar em temperatura ambiente para evitar que a convecção natural forme correntes de ar no interior da caixa que possam causar erro na leitura. Como a balança analítica é extremamente sensível, a pesagem pode ser afetada por vibrações externas, provenientes de outros equipamentos de laboratório, por isso são colocadas sobre mesas ou suportes com sistemas antivibratórios.
História e desenvolvimento do equilíbrio analítico
A balança de laboratório tem origem em balanças antigas com braço duplo simétrico com duas placas suspensas em suas extremidades (balança de viga).[1] Os primeiros modelos eram muito básicos e rudimentares e de baixa precisão. Porém, por volta do século, começaram a ser desenvolvidos modelos mais precisos e facilmente replicáveis. O químico escocês Joseph Black é creditado por desenvolver, por volta de 1750, uma balança altamente precisa que eventualmente se tornou um importante instrumento científico na maioria dos laboratórios de química.[2][3] Desde então, a balança analítica evoluiu dramaticamente ao longo dos séculos, embora os avanços mais significativos tenham ocorrido durante o século XX.
Entre o final do século e o início do século XX, a balança mecânica de placa única foi substituída pela balança analítica eletrônica, muito mais fácil e conveniente de usar. Este tipo de balança analítica mede a força necessária para neutralizar a massa que está sendo medida, em vez de usar massas reais. Portanto, eles devem ter os ajustes de calibração necessários para compensar as diferenças gravitacionais.[6] Eles usam um eletroímã para gerar a força que neutraliza a amostra a ser medida e dá o resultado medindo a força necessária para equilibrar a balança. O disco é posicionado sobre um cilindro oco de metal cercado por uma espiral de fio que se ajusta ao pólo interno do eletroímã. Usando uma corrente elétrica na espiral, é gerado um campo magnético que levita o disco. Quando uma massa é colocada sobre a placa, ela fica desequilibrada, sendo necessária uma modificação da corrente para retorná-la à sua posição inicial. A corrente necessária para que isso ocorra é diretamente proporcional à massa dos objetos, que é a que é medida, digitalizada e exibida na tela. Balanças eletrônicas são calibradas pesando uma massa padrão e ajustando a corrente de tal forma que a massa exata do padrão apareça na tela.[4][7]Tal dispositivo de medição é chamado de sensor de restauração de força eletromagnética.[8].
A evolução da balança de laboratório viu, nos últimos anos, melhorias significativas em tecnologia, materiais e design para oferecer maior precisão e facilidade de uso. Dispositivos como o calibrador automático e o software de análise de dados melhoraram o desempenho, sendo a evolução constante do design crucial para a pesquisa científica moderna.[3].
Encontre mais "balanças de laboratório" nos seguintes países:
[1] ↑ «Descarga - Breve historia del pesaje: Libro del Museo AWTX». Averyweigh-tronix.com. Archivado desde el original el 2 de marzo de 2012. Consultado el 5 de marzo de 2015.: http://www.averyweigh-tronix.com/download.aspx?%20did=6249
[4] ↑ a b Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler and Stanley R. Crouch. (2015). «Cap. 2D. Medición de la masa». Fundamentos de química analítica. Cengage Learning. ISBN 978-607-519-937-6.
[5] ↑ Ayres, Gilbert H. (1974). «Cap. 2. Balanza analítica y su uso». Análisis Químico Cuantitativo. Ediciones del Castillo. ISBN 84-219-0280-6.
A balança tradicional tinha dois pratos presos à extremidade de uma barra que girava sobre uma lâmina colocada no centro da barra. O objeto a ser pesado foi colocado em um dos pires. Pesos padrão foram colocados na outra placa para restaurar a barra à sua posição de equilíbrio original. Pesar com este tipo de balança de dois braços era tedioso e demorado. Em 1946, começou a ser comercializada uma balança mecânica de prato único que permitia realizar a pesagem de forma mais confortável e em menos tempo do que as balanças tradicionais de dois braços.[4]Como resultado, essas balanças substituíram as anteriores na maioria dos laboratórios. Nestas balanças de prato único, o prato e um conjunto completo de pesos, suspensos por cabides, ficam suspensos no mesmo braço, sendo contrabalançados por um contrapeso fixo no outro braço. Esses pesos podem ser removidos com a ajuda de sistemas mecânicos operados do lado de fora da vitrine. Para pesar um objeto, ele é colocado no prato e a balança é reequilibrada retirando-se os pesos necessários até que a posição de equilíbrio seja restaurada. Uma balança mecânica ou elétrica (óptica), dependendo do modelo, indica a soma dos pesos retirados, que corresponde ao peso do objeto.[5].
Entre o final do século e o início do século XX, a balança mecânica de placa única foi substituída pela balança analítica eletrônica, muito mais fácil e conveniente de usar. Este tipo de balança analítica mede a força necessária para neutralizar a massa que está sendo medida, em vez de usar massas reais. Portanto, eles devem ter os ajustes de calibração necessários para compensar as diferenças gravitacionais.[6] Eles usam um eletroímã para gerar a força que neutraliza a amostra a ser medida e dá o resultado medindo a força necessária para equilibrar a balança. O disco é posicionado sobre um cilindro oco de metal cercado por uma espiral de fio que se ajusta ao pólo interno do eletroímã. Usando uma corrente elétrica na espiral, é gerado um campo magnético que levita o disco. Quando uma massa é colocada sobre a placa, ela fica desequilibrada, sendo necessária uma modificação da corrente para retorná-la à sua posição inicial. A corrente necessária para que isso ocorra é diretamente proporcional à massa dos objetos, que é a que é medida, digitalizada e exibida na tela. Balanças eletrônicas são calibradas pesando uma massa padrão e ajustando a corrente de tal forma que a massa exata do padrão apareça na tela.[4][7]Tal dispositivo de medição é chamado de sensor de restauração de força eletromagnética.[8].
A evolução da balança de laboratório viu, nos últimos anos, melhorias significativas em tecnologia, materiais e design para oferecer maior precisão e facilidade de uso. Dispositivos como o calibrador automático e o software de análise de dados melhoraram o desempenho, sendo a evolução constante do design crucial para a pesquisa científica moderna.[3].
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[1] ↑ «Descarga - Breve historia del pesaje: Libro del Museo AWTX». Averyweigh-tronix.com. Archivado desde el original el 2 de marzo de 2012. Consultado el 5 de marzo de 2015.: http://www.averyweigh-tronix.com/download.aspx?%20did=6249
[4] ↑ a b Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler and Stanley R. Crouch. (2015). «Cap. 2D. Medición de la masa». Fundamentos de química analítica. Cengage Learning. ISBN 978-607-519-937-6.
[5] ↑ Ayres, Gilbert H. (1974). «Cap. 2. Balanza analítica y su uso». Análisis Químico Cuantitativo. Ediciones del Castillo. ISBN 84-219-0280-6.