Pomiar masy w laboratorium

Waga analityczna i skala znajdują się w większości, jeśli nie we wszystkich laboratoriach naukowych. Te wysoce precyzyjne instrumenty pozwalają naukowcom na dokładny pomiar masy wielu różnych substancji. Wagi te mogą występować w różnych typach. Waga analityczna jest najczęściej stosowana w laboratoriach naukowych.

Wczesne wagi analityczne były całkowicie mechaniczne i wykorzystywały ramiona wagowe. Nie ten rodzaj ramienia, żartuję.

Stosowano w nich wagi mechaniczne, takie jak widoczna tutaj waga trójskala, w której ramię jest podparte przez punkt podparcia. Szalka i próbka znajdują się na jednym końcu, natomiast przeciwwagi spoczywają na trzech równoległych belkach i mogą być przesuwane. Wagi trójskala są „wyważone”, gdy wskaźnik znajduje się na pozycji 0.

Po umieszczeniu próbki na szalce zostaje zaburzona równowaga wagi, co sygnalizuje wskaźnik. Następnie przesuwa się odważniki, aby przywrócić równowagę poprzez zmianę ramienia dźwigni. Pozycje odważników na belkach wskazują masę obiektu.

Z drugiej strony, współczesne wagi analityczne są elektroniczne i wykorzystują metodę kompensacji elektromagnetycznej do wyznaczania masy. Aby obliczyć masę, siła działająca w dół powoduje wychylenie sprężyny, co sprawia, że ogniwo odciążnikowe wysyła prąd elektryczny do procesora sygnałowego, który następnie wyświetla wartość masy. Dzięki zastosowaniu tej metody wagi te mogą precyzyjnie określić masę substancji.

Wagi analityczne są bardzo precyzyjnymi instrumentami i większość z nich mierzy z dokładnością do jednej dziesięciotysięcznej grama, a niektóre nawet do jednej setny tysięcznej grama.

Waga analityczna składa się z kilku kluczowych elementów. Szalka wagowa to miejsce, na którym umieszcza się próbki. Jest to element wagi połączony z ramieniem wagi lub sprężyną. Osłona przeciwwietrzna, czyli szklana obudowa z ruchomymi drzwiczkami znajdująca się na górze wagi, zapobiega kontaktowi prądów powietrza i kurzu z szalką, co mogłoby doprowadzić do nieprawidłowego pomiaru. Pasek tary służy do ponownego wyzerowania wagi po umieszczeniu na szalce łódki ważnej lub papieru do ważenia.

Łódki ważne oraz papier do ważenia są wykorzystywane do przechowywania substancji podczas ich pomiaru na wadze. Zapobiegają one zabrudzeniu lub uszkodzeniu szalki wagowej przez odczynniki chemiczne.

Spatułki są narzędziami służącymi do manipulowania próbkami przeznaczonymi do ważenia. W zależności od rodzaju substancji i ilości, którą należy odważyć, do mniejszych ilości można użyć mikrospatułki. Scoopula służy do odważania większych ilości substancji.

Aby skorzystać z wagi analitycznej, upewnij się, że urządzenie jest włączone, naciskając przycisk tary. Otwórz drzwi osłony przeciwywiewnej i umieść na szali łódkę wagi lub papier wagowy. Zamknij osłonę. Ponownie naciśnij przycisk tary; waga powinna teraz wskazywać 0.0000 g.

Ilość substancji, którą należy zważyć, determinuje wybór między łódką wagi a papierem wagowym. W przypadku mniejszych ilości lub gdy substancja ma zostać przeniesiona do probówki, takiej jak mała fiolka lub probówka do wirówki, stosuje się papier wagowy. Papier wagowy jest często składany, aby ułatwić manipulację.

Łódki wagi są używane, gdy należy odważyć większą ilość substancji.

Za pomocą szpatułki odważ substancję na szalę, uważając, aby nie wysypać jej poza obszar pomiarowy. Podczas ważenia poczekaj, aż odczyt się ustabilizuje. W razie potrzeby zamknij drzwiczki osłony przeciwywiewnej, aby zapewnić dokładny pomiar.

Pamiętaj również, aby nie opierać się o stół laboratoryjny podczas korzystania z wagi analitycznej, ponieważ może to wpłynąć na odczyt.

Po zakończeniu ważenia użyj pędzla, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia, które mogły wysypać się na szalę.

Pamiętaj, aby podczas pracy z wagą analityczną zawsze nosić rękawiczki. Stosowanie rękawiczek zapobiega pozostawianiu odcisków palców na szalce wagowej.

Wagi analityczne są tak czułe, że nawet odciski palców mogą spowodować nieprawidłowe odczyty.

Pamiętaj również, aby podczas ważenia próbki zawsze zamykać osłonę przeciwprzeciągową, aby zapobiec wpływowi prądów powietrza na dokładność pomiaru.

W przypadku ważenia substancji higroskopijnych, czyli takich, które pochłaniają wilgoć, należy robić to szybko, ponieważ będą one absorbować wilgoć z otoczenia podczas ważenia. Zawsze doprowadzaj substancje zamrożone lub schłodzone do temperatury pokojowej, aby zapobiec kondensacji wilgoci na odczynniku. Zimny odczynnik będzie cięższy niż ten o temperaturze pokojowej, co spowoduje błędny pomiar.

Zawsze upewniaj się również, że waga jest wypoziomowana, lokalizując poziomicę i sprawdzając, czy pęcherzyk powietrza znajduje się w centrum. Jeśli nie, waga może posiadać regulowane nóżki, które można przekręcić, aby wypoziomować urządzenie na nierównej powierzchni. Ponadto wagi są często umieszczane na blokach tłumiących drgania, co chroni elektronikę przed wibracjami.

W celu okresowego sprawdzania poprawności odczytów wagi analityczne są często dostarczane z odważnikami kalibracyjnymi. Te odważniki wzorcowe mają precyzyjnie określoną masę i pozwalają zweryfikować dokładność wagi. Termin kalibracja odnosi się do procesu dostrajania wskazań wagi w odniesieniu do obiektu o znanej masie.

W laboratorium można ważyć wiele różnych rodzajów substancji. Jednym z zastosowań wagi analitycznej jest pomiar masy cieczy. Jest to kluczowe w eksperymentach z wykorzystaniem wirowania. Istotnym aspektem jest upewnienie się, że probówki do ultrawirowania mają identyczną masę, w przeciwnym razie rotor nie będzie wyważony, co może spowodować poważne problemy!

Oprócz cieczy, za pomocą wag waży się również zwierzęta, a nawet owady, takie jak drosophila i komary. Pozwala to naukowcom śledzić masę ciała zwierzęcia oraz spożycie pokarmu w trakcie trwania badania.

Właśnie obejrzeli Państwo wprowadzenie JoVE do tematyki wag laboratoryjnych.

W tym filmie przedstawiliśmy różne rodzaje wag, zasady ich działania, sposób obsługi, ważne wskazówki dotyczące ważenia substancji oraz dodatkowe zastosowania wag w laboratorium naukowym. Dziękujemy za uwagę!