Balanza analítica PDF

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PRACTICA 2...

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL ACADEMÍA DE QUÍMICA ANALÍTICA Y ANÁLISIS INSTRUMENTAL LABORATORIO DE PRINCIPIOS DE ANÁLISIS CUANTITATIVO

Práctica No. 2 “Balanza analítica” OBJETIVO: Aprender a pesar de forma correcta en la balanza analítica electrónica; aparato indispensable en cualquier Laboratorio de Análisis Químico, Industrial, de Alimentos, Clínico, de Física, Fisicoquímica, etc. 1. Conocer las partes externas de las balanzas analíticas, así como su funcionamiento. 2. Conocer los errores de operación al pesar en la balanza analítica electrónica y evitarlos para obtener el valor de la masa de los reactivos u objetos a pensar. 3. Verificar la exactitud y la precisión del peso medido por una balanza analítica. 4. Conocer el concepto de incertidumbre de una medición. 5. Determinar que balanza existente en el laboratorio tiene la mejor precisión y menos incertidumbre. ANTECEDENTES:





La primera balanza analítica apareció a la venta en 1946. Actualmente, las balanzas analíticas electrónicas estás sustituyendo a las balanzas analíticas de un solo platillo.

Antecedentes

Tipos



Microbalanzas



Semi-microanalíticas



Microanalíticas

Capacidad de 200 g y

S m ±0.1 mg

Capacidad de 10-30 g y Capacidad de 1-3 g y

S m ±0.1 mg

S m ±0.1 mg

Balanza analítica Precauciones para minimizar los errores de pesada

Calibración

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

No dejar las huellas digitales en los objetos. No exceder el peso máximo de la balanza. Las muestras a temperatura ambiente y secas (preferentemente). Colocar el objeto suavemente y centrado en la balanza. Supervisar de que la balanza este colocada en el lugar adecuado. Calibrar correctamente la balanza. Cuidar la balanza de la corrosión y siempre mantener limpia. Encender la balanza 1 hora antes de realizar la pesada. Generalmente se “autocalibran” usando una masa estándar interna. Para calibrarla manualmente se debe leer el manual del aparato.

Antes de realizar la experimentación, cerciorarnos de que la balanza esté calibrada.

a) Lectura de la medición

b) Pesado de un objeto de masa conocida.

Objeto de masa conocida

Cada integrante debe pesar el objeto.

c) Pesado de un objeto de masa desconocida.

Objeto de masa desconocida

} d) Pesado de un reactivo sólido.

Realizar 5 pesadas en al menos 3 balanzas diferentes.

Tabla A. Lectura de la medición Objeto pesado

Valor en gramos (g)

Valor en miligramos (mg)

Borrador (goma) Tapa de pluma Clip Trozo de papel Llave

10.8 4.315 0.5 0.23 56.34

1080 4315 500 230 56340

Tabla B. Pesado de un objeto de masa conocida. Balanza utilizada: Ohaus i 1 2 3

Peso medido 2g 1.99 g 2.01 g

Modelo y marca: Peso teórico 2g Peso promedio

m ´ 4 5

2.01 g 2g

Desviación estándar sm 0.008367 Desviación

2.002 g

%d m

0.1%

Tabla C. Pesado de un objeto de masa desconocida. Balanza utilizada

Modelo y marca: Balanza 1 [mg]

Modelo y marca: Balanza 2 [g]

Modelo y marca: Balanza 3 [g]

Modelo y marca: Balanza 4

Pesada 1 Pesada 2

505 505

0.502 0.502

498 499

-

Pesada 3

498

0.502

500

-

Pesada 4

504

0.500

500

-

Pesada 5

505

0.500

501

-

Promedio

503.4%

0.5012

499.6

-

Desv. Estándar

3.04959

0.001095

1.14018

-

Tabla D. Pesada de un reactivo sólido. Balanza utilizada

Integrante Integrante Integrante Integrante

Masa que debe pesar 7 mg 15 mg 25 mg 50 mg

1 2 3 4

Valor medido [mg]

%desv.

7.1 16 28 48

1.4286% 6.6667% 12% 4%

CÁLCULOS:

mi

n

´ m= m= ´

n

mi ∑ ´ 2 ∑ (¿− m) i=1 n 2+1.99 + 2.01 + 2.01+ 2 =2.002 g 5

%dm=100

(

mp −m ´ mp

)

2

2−2.002 ¿ ¿ ¿ 5−1 2 2.01−2.002 ¿ +¿ 2 2.01−2.002 ¿ +¿ 2 1.99−2.002 ¿ +¿ 2 2−2.002 ¿ +¿ ¿ ¿ Sm = √ ¿ %dm=100 m= ´

( 2−2.002 )=0.1 2

505+ 505 + 498 + 504 +505 =503.4 mg 5 2

505−503.4 ¿ ¿ 2 504−503.4 ¿ +¿ 2 498−503.4 ¿ +¿ 2 505−503.4 ¿ +¿ = 3.04959 2 505−503.4 ¿ +¿ ¿ ¿ S m= √¿ m= ´

.502+ .502+ .502 + .500 + .500 =0.5012 g 5 2

0.500 −0.5012 ¿ ¿ ¿5−1 2 0.500− 0.5012 ¿ +¿ 2 0.502− 0.5012 ¿ +¿ 2 0.502− 0.5012 ¿ +¿ 2 0.502− 0.5012 ¿ +¿ ¿ ¿ S m=√ ¿ m= ´

0.001095

498+ 499 + 500 + 500 + 501 =499.6 mg 5 2

501−499.6 ¿ ¿ ¿ 5− 1 2 500−499.6 ¿ +¿ 2 500−499.6 ¿ +¿ 1.14018 2 499−499.6 ¿ +¿ 2 498−499.6 ¿ +¿ ¿ ¿ S m= √ ¿

%dm=100

7−7.1 =¿ 1.4286 % 7

( ) 15 −16 %d =100 ( =¿ 15 ) m

6.6667 %

%dm=100

25 −28 =¿ 12 % 25

( ) 50 −48 %d =100 ( =¿ 50 ) m

4%

ANÁLISIS: Existen diferentes tipos de balanzas analíticas. Entre menor sea la capacidad, mayor será la precisión. Se debe tener mucho cuidado al manipular la balanza ya que son instrumentos delicados. Hay protocolos para realizar la calibración (en el caso de que la balanza no se “autocalibre”) y el pasaje. Se puede notar en los resultados que la desviación estándar muestral y la desviación en porciento, tienen resultados considerables. CONCLUSIÓN: Durante la experimentación pusimos en práctica varios conceptos fundamentales, también el uso adecuado de la balanza. Muchas veces nosotros no tomamos en cuenta ciertos aspectos como tocar los objetos que vamos a pesar sin guantes y esto afecta el resultado de la pesada. Es posible que esto haya sucedido durante la experimentación, por eso los resultados que obtuvimos son considerables, se debe de tener más cuidado y poner en práctica las recomendaciones que se nos dan. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

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Manual de Prácticas para el alumno, 2017, Academia de Química Analítica y Análisis Instrumental, Laboratorio de Principios de Análisis Cuantitativo....