Uso da balança, Exercícios de Bioquímica e Instrumentação. Universidade Luterana do Brasil (ULBRA)
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renata_rosa_silva26 de Outubro de 2015

Uso da balança, Exercícios de Bioquímica e Instrumentação. Universidade Luterana do Brasil (ULBRA)

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Usos de balanca
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C h e m k e y s - L i b e r d a d e p a r a a p r e n d e r

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O Uso da Balança Analítica

João Carlos de Andrade *

Criado em Agosto de 1997 Atualizado em Março de 2000

Balança analítica Instrumentos de medida

Pesagem Calibração

Cuidados operacionais

A precisão e a confiabilidade das pesagens estão diretamente relacionadas com a localização da balança analítica. Os principais itens a serem considerados para o seu correto posicionamento são:

Características da sala de pesagem: Ter apenas uma entrada. Ter o mínimo de janelas possível, para evitar a luz direta do sol e correntes de ar. Ser pouco susceptível a choques e vibrações.

As condições da bancada: Ficar firmemente apoiada no solo ou fixada na parede, de modo a transmitir o mínimo de vibrações possível. Ser rígida, não podendo ceder ou vergar durante a operação de pesagem. Pode-se usar uma bancada de laboratório bem estável ou uma bancada de pedra.

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L o c a l i z a ç ã o d a b a l a n ç a

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dandrade@iqm.unicamp.br

I n f o r m a ç õ e s d o A r t i g o

Histórico do Artigo

Palavras-Chaves

R e s u m o

A balança analítica é um dos instrumentos de medida mais usados no laboratório e dela dependem basicamente todos os resultados analíticos. As balanças analíticas modernas, que podem cobrir faixas de precisão de leitura da ordem de 0,1 µg a 0,1 mg, já estão bastante aperfeiçoadas, do ponto de dispensarem o uso de salas especiais para a pesagem. Mesmo assim, o simples emprego de circuitos eletrônicos não elimina as interações do sistema com o ambiente. Destes, os efeitos físicos são os mais importantes, pois não podem ser suprimidos. As informações contidas neste texto visam indicar os pontos mais importantes a serem considerados nas operações de pesagem.

Ficar localizada nas posições mais rígidas da construção, geralmente nos cantos da sala. Ser antimagnética (não usar metais ou aço) e protegida das cargas eletrostáticas (não usar plásticos ou vidros).

As condições ambientais: Manter a temperatura da sala constante. Manter a umidade entre 45% e 60% (deve ser monitorada sempre que possível). Não permitir a incidência de luz solar direta. Não pesar próximo a irradiadores de calor. Colocar as luminárias distantes da bancada, para evitar distúrbios devido à radiação térmica. O uso de lâmpadas fluorescentes é menos crítico. Evitar pesar perto de equipamentos que usam ventiladores (ex.: ar condicionado, computadores, etc.) ou perto da porta.

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Rogério Custodio Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

C h e m k e y s - L i b e r d a d e p a r a a p r e n d e r

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C u i d a d o s o p e r a c i o n a i s

Cuidados básicos: Verificar sempre o nivelamento da balança. Deixar sempre a balança conectada à tomada e ligada para manter o equilíbrio térmico dos circuitos eletrônicos. Deixar sempre a balança no modo stand by, evitando a necessidade de novo tempo de aquecimento (warm up).

O frasco de pesagem: Usar sempre o menor frasco de pesagem possível. Não usar frascos plásticos, quando a umidade estiver abaixo de 30-40%. A temperatura do frasco de pesagem e seu conteúdo devem estar à mesma temperatura que a do ambiente da câmara de pesagem. Nunca tocar os frascos diretamente com os dedos ao colocá-los ou retirá-los da câmara de pesagem.

O prato de pesagem: Colocar o frasco de pesagem sempre no centro do prato de pesagem. Remover o frasco de pesagem do prato de pesagem tão logo termine a operação de pesagem.

A leitura: Verificar se o mostrador indica exatamente zero ao iniciar a operação. Tare a balança, se for preciso. Ler o resultado da operação tão logo o detector automático de estabilidade desapareça do mostrador.

Calibração: Calibrar a balança regularmente, principalmente se ela estiver sendo operada pela primeira vez, se tiver sido mudada de local, após qualquer nivelamento e após grandes variações de temperatura ou de pressão atmosférica.

Manutenção: Manter sempre a câmara de pesagem e o prato de pesagem limpos. Usar somente frascos de pesagem limpos e secos.

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I n f l u ê n c i a s f í s i c a s s o b r e a s p e s a g e n s

Quando o mostrador da balança ficar instável, seja por

variação contínua da leitura para mais ou para menos ou simplesmente se a leitura estiver errada…

Atenção: Você estará observando influências físicas indesejáveis sobre a operação. As mais comuns são:

Temperatura

Efeito Observado: O mostrador varia constantemente em uma direção.

Motivo: A existência de uma diferença de temperatura entre a amostra e o ambiente da câmara de pesagem provoca correntes de ar. Estas correntes de ar geram forças sobre o prato de pesagem fazendo a amostra parecer mais leve (chamada flutuação dinâmica). Este efeito só desaparece quando o equilíbrio térmico for estabelecido. Além disso, o filme de umidade que cobre qualquer amostra, e que varia com a temperatura, é encoberto pela flutuação dinâmica. Isto faz com que um objeto frio pareça mais pesado ou um objeto mais quente mais leve.

Medidas corretivas: Nunca pesar amostras retiradas diretamente de estufas, muflas, ou refrigeradores. Deixar sempre a amostra atingir a temperatura do laboratório ou da câmara de pesagem. Procurar sempre manusear os frascos de pesagens ou as amostras com pinças. Se não for possível, usar uma tira de papel. Não tocar a câmara de pesagem com as mãos. Usar frascos de pesagem com a menor área possível.

Variação de massa

Efeito Observado: O mostrador indica leituras que aumentam ou diminuem, continua e lentamente.

Motivo: Ganho de massa devido a uma amostra higroscópica (ganho de umidade atmosférica) ou perda de massa por evaporação de água ou de substâncias voláteis.

Medidas corretivas: Usar frascos de pesagem limpos e secos e manter o prato de pesagem sempre livre de poeira, contaminantes ou gotas de líquidos. Usar frascos de pesagem com gargalo estreito. Usar tampas ou rolhas nos frascos de pesagem.

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Eletrostática

Efeito Observado: O mostrador da balança fica instável e indica massas diferentes a cada pesagem da mesma amostra. A reprodutibilidade dos resultados fica comprometida.

Motivo: O seu frasco de pesagem está carregado eletrostaticamente. Estas cargas formam-se por fricção ou durante o transporte dos materiais, especialmente os pós e grânulos. Se o ar estiver seco (umidade relativa menor que 40%) estas cargas eletrostáticas ficam retidas ou são dispersadas lentamente. Os erros de pesagem acontecem por forças de atração eletrostáticas que atuam entre a amostra e o ambiente. Se a amostra e o ambiente estiverem sob o efeito de cargas elétricas de mesmo sinal [+ ou -] ocorrem repulsões, enquanto que sob o efeito de cargas opostas [+ e -], observam-se atrações.

Medidas corretivas: Aumentar a umidade atmosférica com o uso de um umidificador ou por ajustes apropriados no sistema de ar condicionado (umidade relativa ideal: 45-60%). Descarregar as forças eletrostáticas, colocando o frasco de pesagem em um recipiente de metal, antes da pesagem. Conectar a balança a um “terra” eficiente.

Magnetismo

Efeito Observado: Baixa reprodutibilidade. O resultado da pesagem de uma amostra metálica depende da sua posição sobre o prato da balança.

Motivo: Se o material for magnético (ex.: ferro, aço, níquel, etc.) pode estar ocorrendo atração mútua com o prato da balança, criando forças que levam a uma medida errônea.

Medidas corretivas: Se possível, desmagnetize as amostras ferromagnéticas. Como as forças magnéticas diminuem com a distância, separar a amostra do prato usando um suporte não- magnético (ex.: um béquer invertido ou um suporte de alumínio). Usar o gancho superior do prato da balança, se existir.

Gravitação

Efeito Observado: As pesagens variam de acordo com a latitude. Quanto mais próximo do equador maior a força centrífuga devido à rotação da Terra, que se contrapõe à força gravitacional. Desta forma, a força atuando sobre uma massa é maior nos pólos que no equador. As pesagens dependem também da altitude em relação ao nível do mar (mais exatamente, em relação ao centro da Terra). Quanto mais alto, menor a atração gravitacional, que decresce com o quadrado da distância.

Medidas corretivas: Pesagens diferenciais ou comparativas ou de precisão, efetuadas em diferentes latitudes ou altitudes (ex.: no térreo e em outros andares de mesmo prédio) devem ser corrigidas.

ms = massa medida ao nível do solo rt = raio da Terra (~ 6.370 km) h = altura do local onde se fez a medida (m) mh = massa medida a uma altura (h), em relação ao nível do solo

Empuxo

Efeito Observado: O resultado de uma pesagem feita em ar não é o mesmo que no vácuo.

Motivo: Este fenômeno é explicado pelo princípio de Arquimedes, segundo o qual “um corpo experimenta uma perda de peso igual ao peso da massa do meio por este deslocado”. Quando materiais muito densos (ex.: Hg) ou pouco densos (ex.: água) são pesados, correções devem ser feitas, em favor da precisão.

Medidas corretivas: Pesagens diferenciais ou comparativas ou de muita precisão, efetuadas em dias diferentes, devem sempre ser corrigidas com relação ao empuxo, levando- se em conta a temperatura, a pressão e a umidade atmosféricas. Os trabalhos comuns de laboratório geralmente dispensam estas medidas.

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