HISTORIA DE LA BALANZA
Aproximadamente Aproximadamente en el año 3.500 antes de Cristo el comercio era una de las actividades más relevantes, especialmente en todo lo referente referente al intercambio de los productos. Debido a esta evolución en dicha comercialiación, el pueblo e!ipcio se vio forado a pesar " medir esos productos destinados a la venta. #or esta raón, el sur!imiento de un nuevo instrumento $ue colaborara en este aspecto resultaba esencial. %stos son los inicios de la historia de la balana e!ipcia. %ste tipo de instrumento primitivo de medición consist&a de una columna con un astil atado con una cuerda en cu"os extremos, a su ve, se sosten&an unas bande'as mediante otras cuerdas. %n dichas bande'as era donde se colocaban, por un lado, la mercanc&a $ue se $uer&a pasar ", por el otro, una pesa de un valor $ue deb&a ser convenido. Con el transcurso de los años, los e!ipcios fueron paulatinamente modi(cando su invento, por lo cual "a cerca del ).500 a!re!aron una plomada $ue permit&a veri(car si el instrumento en s& se encontraba o no nivelado se!*n los re$uerimientos. +os romanos tambin se permitieron crear su propio sistema de medición del peso, mientras los e!ipcios se enri$uec&an con su propio invento por$ue lo perfeccionaban continuamente. De hecho, a la plomada lue!o le sumaron una a!u'a - más popularmente conocida como (el $ue indica el e$uilibrio entre los platos del operador de medición, $ue además es el momento exacto para el realiar el cálculo del peso. #ero #ero la civiliación civil iación romana, como "a adelantábamos, no se $uedó atrás. Cerca del año 00 a.C. lo!raron darle a forma a lo $ue lue!o se conoció como romana de !ancho. +a historia de la balana creció " dicho instrumento fue ampliamente difundido durante el imperio. /u sistema el si!uiente la romana de !ancho tiene un astil pero de constitución asimtrica. 1alana anti!ua extra&da de una tumba de la poca romana Desde su extremo de menor lon!itud se puede col!ar un !ancho. %n dicho !ancho debe col!arse la mercanc&a, " posteriormente se perfeccionar&a el invento !racias al a!re!ado de un plato. #or otro lado, desde el extremo más lar!o se deslia un peso ('o, $ue además tiene $ue ser dentado " !raduado. 2an importante ser&a esta creación de los romanos, $ue se constituir&a en el perfecto antecedente de las llamadas básculas de plataforma, las cuales se utilian debido a $ue su resistencia les permite soportar !randes pesos.
%4+C678 D% +A/ 1A+A89A/ +os e!ipcios " los romanos no fueron los *nicos en aportar su !rano en la historia de la balana " los instrumentos medidores de peso. Da inci, por e'emplo, fue otro exponente de la colaboración en este aspecto. %n el si!lo : con(!uró una medidora cu"o cuadrante era !raduado. Asimismo, se apartó de otros inventos por$ue el su"o indicaba el peso del producto en dicho cuadrante, $ue además ten&a una forma semicircular. #or esta raón es $ue se la considera como la primera herramienta de medición de &ndole automática, distinta al caso de a$uellas $ue establec&an entre los pesos determinadas e$uivalencias. 2ambin los estudiosos de las matemáticas se permitieron contribuir con sus propias creaciones. 2al fue el caso de ;illes de
como no pod&a ser de otra manera? una de las más conocidas la romana, $ue utiliaba el principio de palanca $ue
dispositivo para medir la masa del cuerpo. #or un lado tenemos la llamada herramienta romana, $ue opera tcnicamente " $ue tiene una !ran anti!Bedad. %ntre las funciones $ue ha cumplido esta herramienta se encuentran, entre otras, la de pesar mercanc&as destinadas a la venta. 2ambin tenemos el caso de la báscula. +a misma sur!ió como respuesta a las di(cultadas $ue presentaba la herramienta romana. %s decir, todo a$uello $ue no pod&a ser pesado en sta s& era posible ser pesado en la báscula, más $ue nada por$ue cuenta con una plataforma a ras del suelo $ue es lo $ue hace $ue el proceso de pesado sea mucho más sencillo de llevar a cabo. +a capacidad $ue tiene la báscula para soportar !randes pesos es lo $ue ha permitido $ue se pesen, incluso, !randes camiones en ella. %n cuanto al tema $ue nos ocupa, la tercera opción con la $ue nos podemos encontrar para medir el peso de la masa es la balana. +a misma es más frecuentemente utiliada en una super(cie terrestre donde el peso se vincula directamente con la masa. /e opone a la báscula en $ue as& como a$uella es empleada para pesar masas de !ran ma!nitud, en sta ocurre todo lo contrario. #or lo !eneral, se colocan sobre ellas masas mu" pe$ueñas, por lo !eneral de pocos ilos. %n cuanto a su uso, ste no solo está restrin!ido al ho!ar. #odemos notar su presencia en laboratorios >'ustamente por$ue lo $ue se pesa es de menor ma!nitud, la báscula no ser&a tan necesaria en este caso?, en empresas " en numerosas industrias $ue $uieren determinar el peso de sus productos. #or lo tanto, no solo se pesará un determinado ob'eto sino tambin - como ocurre en los laboratorios, por e'emplo - numerosas sustancias de distinta &ndole. Cuesta ahora ima!inar un solo tipo de herramienta para medir el peso por$ue en la actualidad ha" modelos electrónicos de avanada $ue arro'an mucha precisión " rapide en su tarea de medición del producto o sustancia. +o cierto es $ue en la anti!Bedad se utiliaban a$uellas $ue operaban mecánicamente " con una lentitud notablemente ma"or a las actuales. no de los primeros mecanismos empleados fue el $ue contaba con dos braos i!uales, tambin llamados braos paralelos. %ste modelo tuvo su momento de ma"or empleo entre los e!ipcios " se cree $ue data desde hace más de .000 años antes de Cristo. Dicho sistema de braos simtricos funciona de la si!uiente manera. ab&a una barra en el dispositivo $ue deb&a encontrarse en un contrabalance ideal. De dicha barra se desprend&an dos platos, uno desde cada extremo. A su ve, la barra deb&a ser sostenida por un punto de apo"o $ue ten&a $ue ser de la menor dimensión posible. Ahora bien, en cuanto al proceso de medición de la masa, se deb&a proceder de la si!uiente manera. %n primer lu!ar, era pertinente colocar el producto $ue $uer&a ser pesado en uno de los platos, al $ue llamaremos plato A o plato n*mero uno. na ve hecho esto, en el plato 1 o plato n*mero se iban colocando paulatinamente pesas, $ue además deb&an contar con un peso ('o " conocido. #ara determinar si la
balana hab&a lle!ado a su punto de ma"or e$uilibrio, hab&a $ue observar $ue la barra estuviera en una posición perfectamente horiontal. na ve $ue se ha lle!ado a este e$uilibrio, a esta armon&a entre los dos braos, entre los dos platos, ese era el momento en el $ue se calculaba el peso del producto o sustancia, el llamado peso control. %sto proviene de toda la suma $ue se ha hecho de las pesas $ue se fueron colocando en el plato 1. %ste peso resulta, desde "a, el peso del producto $ue se $uiso determinar con la operación ", por supuesto, el peso del producto $ue se colocó en el plato A es el mismo $ue el de las pesas $ue se pusieron en el plato 1. #ero el e'emplo anteriormente mencionado no fue, desde "a, el *nico $ue se implementó para medir el peso. ubo otro sistema, emparentado con el romano. %ste tipo de operativo mecánico consist&a tambin en una barra sostenida !racias a un punto de apo"o " el pesa'e se llevaba a cabo a travs de un solo plato donde se colocaba el peso $ue se $uer&a determinar con exactitud. /i bien hasta a$u& el mtodo es casi i!ual al e'emplo anterior, la diferencia radical es $ue en este caso los braos no son i!uales o simtricos. %n uno de los braos, el $ue resultaba ser el más corto, se colocaba el peso a determinar. %l brao lar!o, por su parte, directamente no ten&a plato. %s decir, lo $ue ten&a era el llamado pilón, una suerte de peso desliable, $ue se ubicaba sobre una re!la numerada. Dicho pilón se mov&a ale'ando o acercando el peso hasta el punto de apo"o para alcanar el (n $ue siempre se persi!ue el del perfecto e$uilibrio. %n el caso $ue nos ocupa, se la emplea en lu!ares donde la determinación del peso resulta de !ran importancia, como es el caso de los laboratorios. %n este medio, este instrumento de medición es tan trascendental $ue se cree $ue de ste dependen la ma"or parte de los resultados anal&ticos $ue se están buscando en la realiación de un determinado estudio, análisis o experimento. Como ocurre con la ma"or&a de las balanas, la balana anal&tica presenta una !ran variedad de modelos modernos $ue contribu"en al (n $ue se $uiere perse!uir el de la obtención de resultados sumamente precisos. #or esta raón, los modelos más nuevos $ue se han lanado al mercado pueden ofrecer unos valores de exactitud en la lectura $ue van de desde 0,)!. hasta 0,)m!. Como se encuentran mu" desarrollados, no resultará necesario $ue se las traslade a cuartos especiales donde se lleve a cabo la obtención de la medida de peso. %sto no ocurre, empero, con otros modelos. /in embar!o, se cree $ue el mero empleo de al!unos circuitos electrónicos no va a eliminar la posibilidad de interacción del sistema con el medio ambiente. Debido a esta interacción pueden producirse al!unos efectos f&sicos, $ue además son mu" relevantes por$ue no pueden ser suprimidos ba'o nin!una forma. %sto es importante de recalcar por$ue la con(ana en la precisión $ue inspiran las balanas anal&ticas no podrá ser alta si no consideran otros factores como el caso de su localiación.
16CAC678 D% +A 1A+A89A A8A+626CA #ara $ue una balana anal&tica ten!a una posición correcta >factor $ue será determinante en la obtención de los resultados del pesa'e? ha" $ue atenerse a ciertas re!las. +as llamadas salas de medida, por e'emplo, deberán tener solamente una entrada " el menor n*mero de ventanas posible. %sto evita la intromisión directa tanto de la lu del sol como de las corrientes de aire $ue provienen del exterior. Asimismo, ha" $ue contar con una ba'a susceptibilidad a cual$uier tipo de cho$ues o vibraciones $ue comprometan la precisión de los resultados. Ahora bien, a lo $ue mencionamos anteriormente se deben a!re!ar otros cuidados. %s decir, no importan solo las condiciones de la sala sino tambin las condiciones de la mesa sobre la cual será apo"ada la balana anal&tica. +a misma deberá $uedar apo"ada ('amente en el suelo. /i no se la coloca sobre el suelo sino $ue se la apo"a contra la pared, tambin ha" $ue buscar la ma"or ('ación posible. %sto evitará, por supuesto, la transmisión de vibraciones, $ue se reducirán a lo m&nimo si se cumple con los conse'os impartidos. +a mesa tambin tendrá $ue ser lo más r&!ida posible, es decir, no podrá ceder a cual$uier movimiento o a inclinarse durante las operaciones de medida $ue se efectuarán sobre ella. %ntre las opciones $ue se recomiendan, se encuentran las mesas de laboratorio >$ue se conocen por su !ran estabilidad? o, en su defecto, las mesas de piedra. Dichas mesas tendrán $ue ser colocadas en sitios r&!idos tambin, como lo son los rincones de los cuartos o salas. #or *ltimo, una de las condiciones es $ue sea una mesa antima!ntica >es decir, carecer de metales o acero? " $ue se encuentre prote!ida de las car!as electrostáticas >evitar los plásticos " vidrios?. C48D6C648%/ D%+ A=16%82% Como se ha podido observar, cuando se opera con una balana anal&tica, no solo ha" $ue tener en cuenta el lu!ar donde se lo colocará sino tambin el cuarto mismo donde estará ", asimismo, las condiciones ambientales de las cuales dependerán los resultados. /e recomienda, entonces, $ue la sala donde se encuentre la báscula se manten!a a una temperatura constante, sin demasiadas variaciones. +a humedad, a su ve, debe mantenerse entre un 5E " un F0E >esto ha" $ue monitorearlo de manera permanente?. #or otro lado, se debe impedir por todos los medios una incidencia de lu solar $ue de directamente sobre el instrumento de medición. %sto va li!ado a otra recomendación de importancia $ue tiene $ue ver con no realiar el pesa'e o la obtención de las medidas cerca de onas donde puedan encontrarse irradiadores de calor. Al mismo tiempo, se recomienda
evitar la medición cerca de aire acondicionado, computadoras o de la puerta de la sala. =A8%G4 D% +A 1A+A89A A8A+626CA %ste modelo de balana es uno de los instrumentos de medida más empleados en los laboratorios, por e'emplo, por$ue de l van a depender absolutamente todos los resultados de los análisis. %s por eso $ue este tipo de balana se caracteria, 'ustamente, por su alto nivel de precisión, "a $ue un m&nimo error puede comprometer enormemente el avance de una determinada investi!ación. De hecho, una de las medidoras anal&ticas más modernas puede lle!ar a ofrecer !rados de precisión de la lecturas cercanos a los 0.000) !rs.
funciones. no de los sistemas con el $ue opera es el denominado Isistema de sostnJ. /e trata de un mtodo mediante el cual se pueden sostener todos los ob'etos de la pesada. +o componen una serie de elementos cu"o funcionamiento es importante conocer para operar la medidora, stos son tres la platina, una serie de estribos " la columna. #or otro lado, ha" un se!undo sistema de mane'o de balana anal&tica llamado Ide e$uilibrioJ. %s un procedimiento sensible $ue tiene la función de re!istrar el peso del ob'eto mediante un mtodo de escalas. %l mismo se encuentra compuesto de una cru " de al!unas cuchillas. #or *ltimo, el tercer sistema es el Ide escalasJ. 2iene la tarea de arro'ar el valor de la pesada, pero siempre despus de $ue el sistema de e$uilibrio re!istre el peso del ob'eto. %stá constituido por una escala óptica " por una escala micromtrica. #odemos mencionar un cuarto sistema, el de nivelación, cu"a función es la de nivelar la balana anal&tica, para $ue se pueda re!istrar el resultado de la pesada de manera correcto, con lo cual se evitan errores. %stá compuesto de patas tipo tornillo " de una burbu'a. #ara el mane'o de la balana anal&tica es preciso conocer el funcionamiento de sus partes. #or e'emplo, el visor. %s el lu!ar donde se encuentra la escala óptica " la micromtrica " donde van a producirse todas las lecturas de la pesada. %l botón de disparo, por otro parte, tiene $ue ser pulsado cuando se $uieran efectuar el medio disparo, el disparo completo o bien el frenado de la medidora. %l botón de cambio, a su ve, tiene $ue ser pulsado cuando se $uieran producir ciertos cambios en la cantidad de la pesada en decenas " centenas de !ramo. Con el botón de control es con el cual se podrá a'ustar la cantidad de la pesada $ue está siendo re!istrado. Asimismo, las patas tornillo van a ser las encar!adas de la nivelación de la báscula, por lo cual la burbu'a siempre tendrá $ue estar en la parte cntrica del nivel. Cuando se nos informa $ue el operador tcnico está en una posición de frenado, es cuando la medidora está completamente apa!ada, es decir, cuando se pueden cambiar los ob'etos de pesada sin correr el ries!o de $ue se re!istren todos los cambios en las medidas. 1A+A89A D% +A14
las mediciones e'ecutadas. %n el caso de las balanas de laboratorio, las mismas aportan ese nivel de precisión >por al!o tambin se las conoce con ese cali(cativo? re$uerido en el proceso de medición. #ara dar una idea aproximada del !rado de exactitud con el $ue operan, cabe mencionarse $ue hasta pueden lle!ar a medir pesos de sustancias $ue e$uivalen a una millonsima de !ramo. /in embar!o, " a pesar de sus !randes bene(cios, tambin este tipo de herramienta de medición de peso necesita de muchos cuidados. @undamentalmente, deben estar prote!idas en una ca'a de plástico o tambin en una de vidrio. Con esto se previene al!o radical $ue no se altere la lectura del peso de la sustancia por factores como el aire ambiental " su movimiento. 4tro aspecto $ue debe ser tenido siempre en cuenta es $ue la temperatura ambiente, la presión atmosfrica " las part&culas del aire inciden directamente en el momento de a'ustar el aparato " en el momento de calibrarlo. Asimismo, las balanas de laboratorio tienen la tarea de transferir los valores de los patrones a lo $ue se denomina como calibrando. Además de esto, este tipo de herramienta de medición, cuando es utiliada en el medio de las investi!aciones " los análisis, tambin se las conoce como comparadoras. %ste tipo de dispositivo lo $ue permite es $ue su lectura, como "a lo hemos adelantado, sea de !ran resolución. %sto a"uda a $ue se minimicen casi enteramente las diferencias entre las lecturas del patrón " las lecturas del calibrando. #or esta raón, los laboratorios están e$uipados con una considerable cantidad de comparadoras. %ntre los modelos más conocidos " empleados con ma"or frecuencia se encuentra la comparadora de carrusel automático. +a misma se caracteria por contar con una de las me'ores repetibilidades disponibles. #or esta raón, es un modelo mu" solicitado " de !ran so(sticación. /e calcula $ue en el mundo solo existen escasos e'emplares para ad$uirir. %n el caso de los laboratorios de f&sica, por e'emplo, se emplean distintos tipos de herramientas de medición $ue operan con sus propios sistemas. #ara pesar un ob'eto, por lo !eneral se produce un desplaamiento de las masas calibradas sobre cuatro rieles " lue!o se ('an en posiciones $ue estn eti$uetadas. +os distintos rieles lo $ue hacen es diferenciar los distintos tipos de peso $ue se utilian en el laboratorio de f&sica. #or e'emplo, el primer riel corresponde de )00! a 00!. %l se!undo riel está en relación con los )0! hasta los )00!. #or su parte, el tercer riel abarca desde )! hasta )0!. K por *ltimo, para concluir con este orden descendente, el cuarto riel desplaa un peso de 0.)! hasta )!. D6/26824/ 26#4/ D% 1A+A89A/ D% +A14
laboratorio $ue se pueden encontrar, pasemos a enumerar las !eneralidades de estas herramientas conocidas por su alta precisión " resolución. %n la ma"or&a de los casos, los platillos están fabricados en acero inoxidable " la función de tara va a estar siempre disponible para su utiliación. +os modelos siempre deben contar con un certi(cado de calibración " con posibilidades de veri(cación, si es posible se recomienda $ue inclu"an las dos opciones 'untas, al!o $ue no ocurre con tanta frecuencia. Aparte del pesa'e del producto o sustancia, ha" otros ofrecimientos !ran importancia como el porcenta'e " la realiación de recetas. %n cuanto al proceso de medición del peso, se puede e'ecutar sin el menor !rado de di(cultad. Asimismo, se deben entre!ar con pesos de calibración " con un componente de red $ue por lo !eneral es de 50 . %n al!unos casos, pueden ser alimentadas mediante bater&as. %n cuanto a las $ue poseen un ran!o de peso en mili!ramos, ha" $ue mencionar $ue casi siempre tienen un dispositivo interno para la calibración, de carácter automático. #or esta raón, el a'uste de la balana se va a realiar mediante un peso de calibración $ue sea de &ndole interno, con lo cual no es necesario el empleo de un peso de calibración externo. %ntre los distintos modelos de medidor de peso para los laboratorios, se pueden encontrar a$uellos $ue presentan una división en !ramos " a$uellos con división en 8eLton, entre muchas otras opciones. 1A+A89A A8A+H26CA %+MC2<6CA D% 8 /4+4 #+A26++4 /irve para medir masa, esta balana funciona di!italmente. Cuando se coloca al!una materia sobre su plato de medición, esta desplie!a en una pantalla electrónica la masa de dicha materia. 1A+A89A D% 2<6#+% 1
+as balanas para medición de humedad determinan la sustancia seca $ue $ueda tras un proceso de secado con ener!&a infrarro'a de la sustancia total previamente pesada " calcula as& la humedad de la masa pesada h*meda. Durante el proceso de secado se puede ver en la pantalla la disminución del contenido de humedad +A 1A+A89A ;aumentando o disminu"endo la medida?. #ueden ser debidos a un mal calibrado del aparato, a la utiliacion de fórmulas >teor&a? incorrectas, al mane'o del aparato de forma no recomendada por el fabricante, etc. %stos errores sólo se eliminan mediante un análisis del problema " una Nauditor&aN de un tcnico más cuali(cado $ue detecte lo erróneo del procedimiento. %rrores accidentales o aleatorios 8o es posible determinar su causa. Afectan al resultado en ambos
sentidos " se pueden disminuir por tratamiento estad&stico realiando varias medidas para $ue las desviaciones, por encima " por deba'o del valor $ue se supone debe ser el verdadero, se compensen. %l factor humano %l NmedidorN >observador? puede ori!inar errores sitemáticos por una forma inadecuada de medir, introduciendo as& un error siempre en el mismo sentido. 8o suele ser consciente de cómo introduce su error. /ólo se elimina cambiando de observador. %l observador puede introducir tambin errores accidentales por una imperfección de sus sentidos. %stos errores van unas veces en un sentido " otros en otro " se pueden compensar haciendo varias medidas " promediándolas. @actores ambientales +a temperatura, la presión, la humedad, etc pueden alterar el proceso de medida si var&an de unas medidas a otras. %s necesario ('ar las condiciones externas e indicar, en medidas precisas, cuales fueron stas. /i las condiciones externas var&an aleatoriamente durante la medida, unos datos pueden compensar a los otros " el error accidental $ue introducen puede ser eliminado hallando la media de todos ellos. <%/=%8 Condiciones $ue debe cumplir la balana
O Debe ser exacta %n e$uilibrio >(el en el centro de la escala?, el peso de un cuerpo colocado en un platillo debe ser i!ual al del cuerpo colocado en el otro. O Debe ser (el Colocando la misma cantidad varias veces indica siempre el mismo resultado. O Debe ser estable +a cru debe volver a la posición inicial despus de haber oscilado. O Debe ser sensible %s tanto más sensible, cuanto menor es la diferencia m&nima de peso $ue puede apreciar. /e fabrican con la m&nima fricción de las partes móviles.
O Debe tener un periodo de oscilación corto, por lo $ue se fabrican con braos cortos " materiales li!eros. +as automáticas " electrónicas suelen tener un sistema de amorti!uación para disminuir los tiempos de espera. O Además las balanas deben cumplir tambin +a balana debe estar bien nivelada, por lo $ue la burbu'a de nivel se vi!ilará para $ue est a'ustada. O Deben estar en un lu!ar sólido, sin vibraciones >mesa de balanas?. O Deben estar en un lu!ar apartado, prote!idas de !ases corrosivos, humedad, etc. >en sala de balanas con puerta cerrada?. O Deben prote!erse de las altas temperaturas, sol " de la electrostática. O O /e deben mantener limpias " con una sustancia hi!roscópica en su interior. 8o pesar ob'etos calientes >" a ser posible tampoco h*medos?. O /i poseen vitrina con puerta, esta debe estar cerrada >al efectuar la medición (nal " cuando no se utilice?. O %n las balanas provistas de disparador, el plato o platillos deben estar sin disparar al poner o $uitar ob'etos o pesas. O %n las balanas de dos platos $ue re$uieren utiliar ca'a de pesas, estas deben co!erse con pinas " nunca con los dedos.
