Balanza de precisión

¿Qué es la balanza de precisión?

La balanza de precisión es un instrumento con el que se pueden realizar pequeñas mediciones de masas de objetos relativamente pesados. Es bastante precisa, aunque a un nivel inferior al de la balanza analítica. Es de gran utilidad en los laboratorios cuando se trata de pesar sustancias para preparar mezclas de reacción.

Arriba se muestra uno de los cientos de modelos que pueden encontrarse en el mercado para este tipo de balanza. Nótese que, a diferencia de la balanza analítica, en la de precisión su plato de pesaje no está encerrado en una cápsula de cristal.

Las balanzas de precisión suelen llamarse también básculas de precisión. Esto se debe a la exposición superior de su único plato, que recuerda a las básculas utilizadas para pesar alimentos, costales de cemento, personas, cargas de materia prima, y hasta vehículos.

Este instrumento representa una alternativa a la balanza analítica cuando no se requiere una precisión que sobrepase las milésimas de gramos (±0,001), por lo que son indispensables para las preparaciones de una gran infinidad de productos.

Historia de la balanza de precisión

El símbolo de la balanza de dos platos se conoce desde miles de años antes de Cristo. Las civilizaciones de entonces no podían determinar la masa absoluta de los objetos que comerciaban, o sus riquezas, sino solamente las masas relativas; es decir, se valían de un patrón de referencia y observaban cuáles objetos pesaban más que ese.

No fue sino hasta la llegada de la era industrial, a finales del siglo XVIII, cuando el británico Richard Salter inventó una escala que relacionaba el peso de los objetos con la tensión que experimentaba el resorte. Había nacido la balanza de resorte.

A medida que transcurrieron los años, los instrumentos fueron separándose y diferenciándose en balanzas y básculas. Otro paso importante tuvo lugar en 1900, con la aparición de la balanza analítica de haz corto, por la compañía Sartorius.

Luego le siguió la compañía Mettler Toledo, que en 1945 había introducido por vez primera el modelo de un solo plato y su propia escala regida por el principio de la sustitución.

Finalmente, en 1973, Mettler lanzó al mercado la primera balanza electrónica de precisión, PT1200, siendo el modelo que dio inicio a la evolución de este tipo de balanzas.

Características de la balanza de precisión

– Visuales. Prácticamente, es la versión digitalizada, miniaturizada y más precisa de las básculas. Muchas veces tales productos se confunden unos con otros y la línea divisoria entre ellos no está clara. El plato o platillo de pesaje suele ser redondo, aunque en muchos modelos presenta una forma cuadrada, como si fuera una plancha calefactora. Este se encuentra en la parte superior de la balanza, por lo que en inglés recibe el nombre de top-loading balances, o balanza de carga superior.

– Capacidad. La capacidad, es decir, qué tanta masa puede medir la balanza de precisión, es muy variable, pues depende del modelo y sus aplicaciones. Por lo tanto, habrá balanzas que resistan más peso que otras. En términos generales, las pequeñas tienen una capacidad de 200 g. En cambio, hay algunas que miden en el orden de los kilogramos.

– Estabilidad. Una ventaja de las balanzas de precisión es que son más estables o menos “delicadas” que las analíticas. Son menos sensibles a las condiciones ambientales que las rodean: a la humedad, a los cambios de temperatura, a los desniveles de la superficie donde descansan, entre otros factores. Como consecuencia, se toman menos consideraciones al momento de realizar las pesadas con este instrumento, siendo las operaciones más fáciles y rápidas.

– Precisión. Son menos precisas que las balanzas analíticas. Sin embargo, debido a que su capacidad es mucho mayor, sus precisiones de 0,1 a 0,001 g (±0,1 g o ±0,001 g) las hace instrumentos extremadamente precisos para las cantidades de masa que soportan.

– Costo relativo. Son más económicas o baratas que las balanzas analíticas por las razones expuestas arriba. En la industria, fuera de los laboratorios de control de calidad o de materia prima, suelen preferirse por encima de las balanzas analíticas.

Funciones de la balanza de precisión

• Medir la masa con precisión. Determina el peso o masa de objetos y sustancias con una resolución mayor que una balanza convencional.
• Pesar pequeñas cantidades. Permite medir muestras de masa reducida, por lo que es útil en laboratorios, industrias y procesos técnicos.
• Realizar la tara. Descuenta automáticamente el peso del recipiente para obtener únicamente la masa de la sustancia contenida en él.
• Preparar mezclas y formulaciones. Permite medir cantidades específicas de distintos componentes para elaborar soluciones, mezclas, productos químicos o formulaciones.
• Controlar la calidad. Comprueba que materias primas, productos o muestras tengan la masa establecida dentro de los márgenes permitidos.
• Comparar masas. Facilita determinar diferencias de peso entre distintas muestras u objetos.
• Dosificar sustancias. Permite añadir progresivamente una sustancia hasta alcanzar una cantidad determinada.
• Trabajar con diferentes unidades. Según el modelo, puede expresar las mediciones en gramos (g), miligramos (mg), kilogramos (kg) u otras unidades.
• Realizar pesajes repetitivos. Permite efectuar numerosas mediciones manteniendo un buen nivel de precisión y reproducibilidad.
• Apoyar procesos de laboratorio e industria. Se utiliza en investigación, química, farmacia, alimentos, educación, joyería y otros campos donde se requieren mediciones precisas.

Partes de la balanza de precisión

• Plato. Superficie de acero inoxidable donde se coloca el objeto cuya masa se desea medir.
• Pantalla. Donde se visualizan los números y los comandos de la balanza.
• Pies de ajuste. Son una especie de tornillos o plataforma que permite nivelar la balanza.
• Tablero. Compuesto por teclas con distintas funciones. Usando el tablero se pueden cambiar las unidades de masa reportadas de gramos a kilogramos, o realizar las taras de los recipientes.

Usos de la balanza de precisión

Se mencionan a continuación, y para finalizar, algunos usos de la balanza de precisión:

• Industria química. En las síntesis a baja escala de algunos polímeros y compuestos químicos, se utiliza para medir la masa de los reactores y determinar así cuál es la masa del producto final al finalizar la reacción.
• Cafetería. Los granos de café, enteros o molidos, así como las cafeteras y las tazas, se pesan con esta balanza para llevar un control de la calidad del café servido.
• Industria farmacéutica. Para medir la masa de la materia prima.
• Muestras geológicas, Las muestras de suelo, arena, rocas, grava o concreto pueden pesarse con esta balanza.
• Joyería. Para la pesa de diamantes y gemas.
• Cocina. Para elaborar una receta más rigurosa.

Referencias

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Química (8va ed.). CENGAGE Learning.
2. Difference between an Analytical Balance and a Precision Balance. Recuperado de laboratory-supply.net.
3. What are Precision Balances? Recuperado de adamequipment.com.
4. O’ Driscoll, A. The Differences Between Balances and Scales. Recuperado de labbalances.net.
5. Buie, J. Evolution of the Analytical Lab Balance. Recuperado de labmanager.com.