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CALIBRACION DE LA BALANZA ANALITICA Y COMPARACION CON LA BALANZA DE TRES BRAZOS Arianna iguaran, Albert muñoz Universidad de Pamplona, Facultad de Ciencias Básicas, Departamento de Química, Colombia, Marzo de 2020. 1

RESUMEN Las balanzas son instrumentos que permiten medir la masa de los objetos en un laboratorio, y para realizar estas mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precision del instrumento., por tanto, en ésta práctica de laboratorio se realizo el pesaje de diferentes monedas,como lo es la moneda de 100 y 200 en sus dos dominaciones tanto nueva como antigua y todo esto utilizando los metodos de pesada directa, pesada indirecta y precision y exactitud.Despues de realizado esto, se procede a evaluar cual de los dos instrumentos es mas preciso y exacto ,con la ayuda de las medidas de tendencia central que mas adelante son graficadas por el programa excel. PALABRAS CLAVES: Precision, Exactitud,Calibracion, Comparacion. SUMMARY The scales are instruments that allow the mass of objects to be measured in a laboratory, and mass measurements are used to make these measurements, the degree of precision of which depends on the precision of the instrument. Therefore, in this laboratory practice, weighing was performed. of different currencies, such as the 100 and 200 coins in its two dominations, both new and old, and all this using the methods of direct weighing, indirect weighing and precision and precision. The two instruments are more precise and exact when throwing the data, taking into account the graph. KEYWORDS: Precision, Accuracy, Calibration, Comparison. INTRODUCCIÓN La balanza analitica es uno de los instrumentos de medida mas usados en el laboratorio y de la cual dependen basicamente todos los resultados analiticos.Por ello resulta imprescindible tener encuenta una serie de aspectos que nos garanticen la confiabilidad de los resultados que en ella obtenemos. Las balanzas analíticas modernas están diseñadas de forma que resultan muy robustas y garantizan un buen resultado en condiciones que antiguamente no hubieran permitido realizar una buena pesada. No obstante resulta imprescindible tomar una serie de

aspectos en consideración para trabajar correctamente con ella. La precisión y la confianza en las medidas de la masa dependen en gran medida de la correcta ubicación e instalación de la balanza. Las cuestiones más importantes a considerar son: las condiciones ambientales y la mesa de la balanza.1

figura1: balanza analitica

La balanza de tres brazos es una balanza muy precisa que determina la masa, y sólo la masa, de un objeto. El margen de error es de tan sólo .05 gramos, lo que la hace ideal para muchos propósitos. Es relativamente fácil de usar y seguramente la habrás visto e incluso utilizado en la escuela durante una clase de ciencias.2

figura 2: balanza de tres brazos. Precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella. Es importante resaltar que la automatización de diferentes pruebas o técnicas puede producir un aumento de la precisión. Esto se debe a que con dicha automatización, lo que logramos es una disminución de los errores manuales o su corrección inmediata. No hay que confundir resolución con precisión.3 Exactitud se refiere a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo más exacta es una estimación. Cuando se expresa la exactitud de un resultado, se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero. RESULTADOS

PARTE EXPERIMENTAL Equipos: Balanza analitica Balanza de tres brazos Materiales: Monedas de 100(nuevas y antiguas) Monedas de 200(nuevas y antiguas) Metodología Encendemos la balanza presionando la barra de control, luego la establecemos a 0,0000g, a continuación agregamos la muestra que en este caso son las monedas de $100 y $200 respectivamente nuevas y antiguas, cerramos las ventanas de cristal deslizándolas suavemente antes de registrar el resultado de la masa verificamos si el indicador de estabilidad parpadea antes de pesar y esperamos hasta que la luz del detector de la estabilidad aparezca, posteriormente bajamos la muestra cerramos la ventana y esperamos a que se calibre nuevamente, además de anotar los datos de los resultados de la masa, que se encuentran registrados a continuación. Pesada directa: Para realizar este pesaje fueron usadas 6 monedas de $100 y $200, repitiendo el proceso 2 veces. Este mismo procedimiento fue llevado a cabo en la balanza de tres brazos. Pesada indirecta. utilizando las mismas 6 monedas fue llevado a cabo este procedimiento, iniciando con la totalidad de las monedas y retirando de una en una hasta quedar 1 sola moneda, en cada caso fue registrado y calculado el peso de las monedas individuales.

Pesada indirecta con la balanza de tres brazos Masa c/mon promedio x Des estan S Vari S2 Coe Var CV

100 A

100N

200 A

200N

5.233333333 3.333333333 7.016666667

4.6

0.103279556 0.103279556 1.371738556 1.554348738 0.010666667 0.010666667 1.881666667 2.416 0.665669013 0.665669013 0.428709933 0.143317195

grafica 1:datos de la moneda de 200 N

grafica 3:datos de la moneda de 100A

grafica 2:datos de la moneda de 100N

grafica 4:datos de moneda de 200A

pesada indirecta con la balanza analitica Masa c/mon

100A

100 N

200A

200N

promedio x

5.2477

3.310783333

7.030066667

4.588483333

Des estan S

0.029824218

0.016346427

0.07675133

0.044915539

Vari S2

0.000889484

0.000267206

0.005890767

0.002017406

Coe Var CV

-1.050940575

-1.3566378

0.704403881

0.038278368

grafica 5:datos de la moneda de 100ª

grafica 6:datos de la moneda de 100N

grafica 7: datos de la moneda de 200 A

grafica 8:Datos de la moneda de 200N

Pesada directa con la balanza de tres brazos

PESADA DIRECTA EN BALANZA DE TRES BRAZOS CALC 200 N 200 A 100 A ULOS 100 N 3.2 4.7 7 5.3 DE 3.2 4.5 7 5.2 TEND 3.3 4.6 7.1 5.2 ENCI 3.1 4.5 6.9 5.3 A 3 4.5 7.1 5.3 CENT RAL 3.1 4.5 7.1 5.2 Pro. X 3.15 4.55 7.033333333 5.25 Des. Esta. S 0.095742711 0.076376262 0.074535599 0.05 Vari. S2 0.009166667 0.005833333 0.005555556 0.0025 Coefi, v- CV 2.15013E-14 1.57116881 -0.876538647 0

grafica 9

grafica 10 Pesada directa con la balanza analitica

 

PESADA DIRECTA CON BALANZA ANALITICA

MONEDA 100 A

200A

100N

200N

1

5.2655

7.1273

3.3225

4.5526

2

5.2656

7.1573

3.3225

4.5528

3

5.1955

7.157

3.3226

4.5526

4

5.1954

7.1572

3.3223

4.5527

5

5.1955

7.1574

3.3224

4.5526

6

5.1954

7.1575

3.3223

4.5526

Pro. X

5.218816667 7.152283333 3.322433333

4.55265

Des. Es S

0.036199526 0.012240493 0.000121106

8.3666E-05

Varia S

0.001310406

Coefi CV

0.00014983 1.46667E-08 7E-09 0.968242512 2.448402654 0.075065711 1.536722498

PRCISICION Y EXACTITUD 200N CON ANALITICA 1 4.5616 2 5 3 4.5617 4 4.5617 5 4.5615 6 4.5617 7 4.5616 8 4.5619 9 4.5613 10 4.4616 4.55162 Promedio 0.030007026 Des. Estan S 1.704567222 Var S2 Co. Var CV

-2.43772927

PRECISION Y EXACTITUD CON LA BALANZA DE TRES BRAZOS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Promedio Des. Estan S Var S2 Co. Var CV

4,6 4,6 4,7 4,7 4,7 4,7 4,6 4,6 4,6 4,7 5.5 0,05270462767 0.002777778 0.0025

grafica11:precision y exactitutud con la analitica

GRAFICAS DE LOS DATOS GRUPALES (PESADA DIRECTA) CON LA BALANZA ANALITICA

GRAFICA DE LOS DATOS GRUPALES (PESADA DIRECTA)CON LA BALANZA DE TRES BRAZOS

ANALISIS

Haciendo un analisis general de los datos obtenidos con la balanza analitica y la balanza de tres brazos podemos decir que los valores son muy cercanos a los valores arrojados por el banco de la republica y que esa pequeña dispersion que existe puede ser producto de varios factores como lo son,la no utilizacion de guantes desechables al momento de realizar el pesaje, ya que podria alterar el peso real,asi como tambien asegurarse de que el plato de la balnaza este limpio, ya sea que no tenga polvo o humedad en su superficie. Los datos arrojados por la balanza analitica son mucho mas exactos, mientras que los datos obtenidos de la balanza de tres brazos tiene un acercamiento a la medida exacta que ofrece el banco de la republica,pudiendose decir que esta ultima maneja un margen de error un poco mas elevado que la anterior asi como aparece en la grafica 9 y 10 de pesada directa, donde podemos notar que los valores son un poco mas dispersos a diferencia de los de la balanza analitica La grafica de los datos grupales presentan una asimetria negativa debido a que los valores de la media de los datos tienden mas a la izquierda , aunque tambien se puede hablar de una similitud entre los valores obtenidos para cada moneda en las distintas balanzas Respecto a esto se concluye que la diferencia en peso de las monedas entre los dos instrumentos de medicion es minimo, el cual se pudo observar con sensibilidad en la balanza de tres brazos y se confirmo con exactitud la masa de las monedas en la balanza analitica

CONCLUSIONES La balanza analitica es uno de los instrumentos de medida mas usados en el laboratorio y de la cual dependen basicamente todos los resultados analiticos La mayoria de los casos se hace necesario la utilizacion de guantes y tapabocas al momento de realizar el pesaje, y de esa forma no inferir en el peso arrojado por la balanza.Asi como tambien al momento de limpiar la misma. La balanza de tres brazos debe ser calibrado paso a paso haciendo uso de sus tres pesas y el tornillo que esta posee, segun sea el caso y procurando que este balanceado. La balanza analitica a comparacion de la balanza de tres es mucho mas precisa,debido a que esta ultima maneja porcentajes de error un poco mas elevados. BIBLIOGRAFÍA 1. Balanza analitica En: https://navarrof.orgfree.com/Docencia/Qu imica/UT1C/La%20Balanza.htm 2. Balanza de tres brazos En: https://www.geniolandia.com/13071464/q ue-es-una-balanza-de-triple-barra 3-4 Precision y exactitud En: https://es.wikipedia.org/wiki/Precisión_y _exactitud

imagen 3:datos grupales de pesada diresta con la balanza analitica

PESADA DIRECTA CON LA BALANZA DE TRES BRAZOS 100 200 200 Moneda 100N A N A 3.1 5.1 4.4 7.2 3.2 5.2 4.5 7.1 3.4 5.4 4.7 6.9 1 3.3 5.3 4.5 7 3.2 5.4 4.7 7 3.2 5 4.6 7 3.2 5.2 4.5 7.2 2 3.4 5.3 4.7 7 3.2 5.2 4.7 6.8 3.2 5.3 4.5 7 3.2 5.2 4.5 7.2 3 5.2 4.4 7 3 3.5 5.4 4.7 7 3.3 5.2 4.5 7 3.3 5.2 4.6 7.1 3.3 5.2 4.5 7.2 3.3 5.2 4.5 7 4 3.4 5.4 4.7 7.1 3.4 5.3 4.6 6.8 3.1 5.2 4.5 6.9 3.2 5.1 4.6 7.2 3.1 5.2 4.3 7.2 5 3.5 5.4 4.7 6.9 3.3 5.3 4.6 7 3.3 5.2 4.6 7.2 3.3 5.3 4.6 6.9 6 3.5 5.4 4.8 7 3.4 5.2 4.7 6.8 3.1 5.4 4.7 7.1

imagen4: Datos grupales de pesada directa con la balanza de tres brazos