Qué es una balanza de laboratorio
Una balanza de laboratorio mide masa, y la especificación que gobierna todo lo demás es su apreciación: el incremento más pequeño que puede mostrar. Esa cifra fija qué puede pesarse en ella, porque un instrumento no puede resolver una diferencia menor que su propia última cifra. La regla práctica es que la muestra tiene que ser lo bastante grande para que la exactitud relativa exigida quede holgadamente dentro de lo que la balanza puede resolver.
Tres familias cubren la mayor parte del pesaje de laboratorio. Una balanza de precisión o de platillo superior es electrónica y lee desde unos pocos gramos hasta una décima de gramo o un miligramo, y se usa para preparar disoluciones, comprobar muestras y pesar en general. Una balanza analítica o semimicro también es electrónica y lee hasta una décima o una centésima de miligramo; solo trabaja dentro de una campana antiviento, porque a esa resolución el instrumento responde tanto al aire de la sala como a la muestra. Una balanza mecánica o de dos platillos no resuelve ninguno de esos incrementos: la muestra se equilibra contra pesas externas sobre un brazo, así que lo que puede distinguir lo fija la pesa más pequeña del juego y no un visualizador. No necesita alimentación ni calentamiento, y por eso todavía se encuentra donde el banco no tiene toma de corriente y el método solo pide una comprobación gruesa.
El compromiso entre apreciación y capacidad es fundamental: cuanto más fino es el incremento, menor es la carga que el instrumento puede soportar. Por eso una balanza se elige en torno a la cantidad más pequeña que haya que pesar con exactitud y no en torno a la más grande. Esta página cubre esa relación, las opciones de calibración y las condiciones ambientales que deciden si una balanza fina puede mantener una lectura estable en el lugar donde se va a instalar.
Cómo mide una balanza de laboratorio
Una balanza electrónica suspende el platillo en un sistema de compensación electromagnética de fuerza: la corriente necesaria para mantener el platillo contra una fuerza de referencia es proporcional a la carga, y el instrumento mide esa corriente y no una deformación mecánica. Por eso puede ajustarse contra una masa de referencia incorporada, y por eso la temperatura ambiente afecta a la lectura: tanto la geometría como la electrónica se mueven con ella.
Con una apreciación fina dominan dos fuentes de error. La primera es el entorno: las corrientes de aire, la vibración que llega por el banco y el calor radiante de un operador o de una ventana cercana se registran todos como cambios en el visualizador. La campana antiviento no es un accesorio para una balanza analítica, es parte del sistema de pesaje. La segunda es la propia muestra: un material higroscópico o volátil cambia de masa mientras se pesa, y una carga estática en un recipiente de plástico aparta la lectura del valor verdadero.
Una balanza mecánica trabaja por comparación y no por transducción. La muestra se coloca en un platillo y pesas conocidas en el otro, y el brazo se lee cuando se detiene en su índice. Nada convierte la masa en una señal eléctrica, así que no hay masa de referencia interna contra la que ajustar, ni calentamiento ni alimentación que dar; la exactitud del pesaje descansa en las propias pesas y en el estado de los apoyos, que se mantienen en vez de compensarse. Por eso la balanza mecánica se elige cuando el pesaje es una comprobación gruesa en un lugar sin corriente, y por eso no es el instrumento que hay que especificar cuando la lectura tiene que registrarse o repetirse con un incremento más fino.
Calibración y ajuste son ideas distintas que con frecuencia se mezclan. La calibración establece cuánto se aparta la lectura de la referencia; el ajuste modifica el instrumento para que la lectura coincida. Un ajuste interno motorizado puede dispararse por un cambio de temperatura o por un temporizador, lo que mantiene el instrumento más cerca de lo correcto entre verificaciones externas. El ajuste externo depende de que un operador disponga de una pesa de referencia adecuada y la aplique en el momento oportuno.
Opciones de configuración
La mayor parte de la especificación viene determinada por estas decisiones y no por la clase de exactitud. Cada una condiciona la siguiente, y por eso se resuelven en orden.
| Configuración | Opciones a definir | Qué decide realmente |
| Mecanismo de pesaje | Compensación electrónica de fuerza, o un brazo mecánico equilibrado contra pesas externas | Si el incremento está limitado por la resolución de un visualizador o por la pesa más pequeña del juego, y si el instrumento necesita alimentación siquiera. |
| Apreciación | El incremento más pequeño que se muestra, desde una décima de gramo hasta una centésima de miligramo | Qué muestras pueden pesarse con la exactitud relativa exigida, y si la campana antiviento pasa a ser necesaria. |
| Capacidad | La carga más grande que el instrumento admite con esa apreciación | El tamaño del recipiente y del lote, y cuánta tara hay que arrastrar. |
| Tamaño del platillo y espacio libre | Las dimensiones del platillo y el espacio por encima de él | Si el recipiente cabe y si la muestra puede manipularse sin tocar la campana. |
| Calibración y ajuste | Ajuste interno motorizado, o ajuste externo con una pesa de referencia | Si el instrumento se corrige solo cuando se mueve la temperatura, o depende de un procedimiento del operador a un intervalo definido. |
| Campana antiviento | Montada o ausente, y si es motorizada | Si una balanza fina puede mantener una lectura estable siquiera en la sala donde está. |
| Interfaz y datos | Salida serie o USB, y si las lecturas pueden enviarse a un sistema | Si los resultados se anotan a mano o se capturan, cosa que importa cuando hay que llevar un registro de laboratorio. |
| Funciones de aplicación | Contaje, pesaje porcentual, formulación y pesaje dinámico para muestras inestables | Si las tareas rutinarias se hacen en la balanza o las hace el operador con una calculadora, y si una muestra en movimiento puede pesarse siquiera. |
| Condición reglamentada o aprobada | Si el instrumento está aprobado para un uso comercial o un fin reglamentado | Si la balanza puede usarse en una transacción o en una declaración reglamentada, que es una cuestión legal y no técnica. |
Cómo elegir una balanza de laboratorio
| Criterio | Por qué decide la respuesta | Cómo resolverlo antes de consultar |
|---|
| La cantidad más pequeña que hay que pesar | Es esta cifra, y no la más grande, la que fija la apreciación | Dé la masa de muestra más pequeña y la exactitud relativa exigida a esa masa. |
| La carga más grande y la tara | La capacidad tiene que cubrir la muestra, el recipiente y todo lo que se añada | Dé el total más pesado, incluido el recipiente. |
| La exactitud relativa exigida | Una tolerancia expresada en porcentaje sobre la muestra más pequeña fija un mínimo de apreciación | Indique los criterios de aceptación, no solo la masa nominal. |
| El entorno del banco | Las corrientes de aire, la vibración, el paso de personas y la luz solar directa actúan sobre una balanza fina | Describa la sala y si es posible un soporte antivibración o una sala de pesaje aparte. |
| La naturaleza de la muestra | Los materiales higroscópicos, volátiles, con carga estática y magnéticos se comportan de forma distinta sobre un platillo | Describa el material y si el pesaje tiene que completarse con rapidez. |
| Requisito de registro | Un laboratorio reglamentado o acreditado normalmente tiene que llevar un registro | Indique si los resultados se imprimen, se exportan o se anotan en un cuaderno de laboratorio. |
| Régimen de calibración y verificación | Ajuste interno o pesas externas, y con qué intervalo | Indique si se exige un certificado de calibración y quién custodia las pesas de referencia. |
Si alguno de estos puntos sigue abierto, envíe lo que se conozca. La cotización puede emitirse contra una descripción de la función y afinarse cuando se cierren los huecos.
Las alternativas más cercanas
Estos son los tipos a los que normalmente se refiere una consulta por una balanza de laboratorio, y el punto en el que la elección se decide realmente.
| Alternativa más cercana | Qué la diferencia de una balanza de laboratorio |
| Balanzas analíticas | El extremo más fino de la misma familia, que lee hasta una décima o una centésima de miligramo y depende de una campana antiviento. Esa resolución adicional trae además una masa mínima de muestra por debajo de la cual el resultado deja de ser fiable, así que no es simplemente una versión mejor de una balanza de precisión: solo es el instrumento adecuado cuando la muestra es lo bastante pequeña para justificarlo. |
| Medidores de pH | Miden actividad de iones de hidrógeno y no masa, y son un instrumento completamente aparte. Comparten el banco con la balanza porque preparar una disolución necesita los dos: la balanza para pesar el reactivo y el medidor para comprobar el resultado, y por eso se compran tan a menudo juntos. |
| Baños de agua | Mantienen las muestras a una temperatura controlada en lugar de medir algo de ellas. Pertenecen a la preparación de la muestra y no a la medición, y una balanza situada cerca de uno tiene que protegerse de su calor y de las corrientes de aire que genera. |
| Estufas de laboratorio | Eliminan humedad o llevan una muestra a masa constante antes de pesarla. El secado y el pesaje son dos pasos de un mismo método, y la balanza que sigue a una estufa tiene que estar donde no le lleguen el calor ni el movimiento de aire de la estufa. |
| Agitadores de laboratorio | Agitan o mezclan una muestra como parte de la preparación. Igual que la estufa, el agitador está antes de la medición, y su vibración es un problema directo para una balanza que comparta el mismo banco. |
| Centrífugas de laboratorio | Separan fases por rotación y generan a la vez vibración y una exigencia de seguridad propia. A veces se usa una balanza para equilibrar los tubos de la centrífuga, que es una función distinta del pesaje analítico del laboratorio. |
El par que más se confunde es el de la balanza de platillo superior y la balanza analítica. La pregunta que decide es cuál es la muestra más pequeña que hay que pesar con la exactitud relativa exigida, y no la carga más grande que va a ver el instrumento.
Qué incluir en la consulta
La primera respuesta puede ser una cotización en lugar de una lista de preguntas si la consulta incluye estos datos. Si no conoce una cifra, envíe la descripción de la aplicación y le confirmaremos lo que implica.
- La masa de muestra más pequeña y la exactitud relativa exigida a esa masa
- La carga total más pesada, incluido el recipiente
- El tamaño y el tipo de recipiente
- El material que se pesa y si es higroscópico, volátil o tiene carga estática
- El entorno del banco y si es posible un soporte antivibración
- Si se prefiere el ajuste interno o las pesas de referencia externas
- Si hay que registrar o exportar las lecturas
- Si se exige un certificado de calibración o una aprobación reglamentada
- Cantidad, puerto de destino y fecha de entrega requerida
