ANALISI GRAVIMETRICA BILANCIA

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1 ANALISI GRAVIMETRICA BILANCIA 1

2 MISURE DI PESO La misura del peso delle sostanze reagenti è una operazione preliminare ad ogni reazione o sintesi nella chimica preparativa, così come la misura del peso di sostanze madri o prodotti analitici è alla base della chimica analitica quantitativa Massa di un oggetto è la quantità di materia di esso rispetto ad una massa campione. E una grandezza fisica fondamentale e praticamente invariabile La sua unità di misura è il chilogrammo massa 2

3 MISURE DI PESO Il peso di un corpo di massa m è uguale alla forza di gravità esercitata su di esso e si esprime in unità di forza, il newton (N = m Kg s -2 ). g = accelerazione di gravità Fp = Forza peso Fp = mg Il peso di un corpo varia con l accelerazione di gravità e varia quindi spostandosi da un luogo ad un altro Il peso di un corpo dipende anche dal mezzo in cui è immerso (spinta di Archimede) 3

4 MISURE DI PESO Per rendere il peso indipendente dalle condizioni di misura si preferisce eseguire delle misure relative, confrontando direttamente la sostanza di peso incognito con campioni di peso noto In tal modo si misura in effetti un rapporto tra le masse Se il corpo in esame ed i pesi campione hanno densità diverse, rimane l errore dovuto alla spinta del mezzo circostante: tale errore è generalmente piccolo e può essere trascurato 4

5 MISURE DI PESO F p = m 1 g F p = m 2 g

6 DEFINIZIONI TIPICHE PER LE BILANCE Sensibilità: è il rapporto tra lo spostamento dell ago indicatore e la variazione di peso sul piatto della bilancia La sensibilità reciproca è invece il sovrappeso necessario per spostare di una divisione, sulla scala, la posizione di equilibrio dell ago Precisione: è il grado di concordanza fra diverse misure successive della stessa quantità. La precisione è quindi una misura statistica degli errori accidentali, e dipende anche dall abilità dell operatore Accuratezza: è il grado di concordanza fra il risultato di una misura ed il valore vero della grandezza misurata

7 DEFINIZIONI TIPICHE PER LE BILANCE Portata: è il carico massimo che può essere sopportato senza che si verifichi alcuna interferenza con la normale capacità operativa dello strumento Risoluzione: viene spesso confusa con la sensibilità e rappresenta la più piccola variazione di massa capace di modificare, in modo apprezzabile, l indicazione dello strumento. Per le bilance provviste di display, la risoluzione rappresenta il valore di massa associato all unità dell ultima cifra indicata

8 TIPICHE DI BILANCE TECNICHE: risoluzione 0.01 g Portata = 00 g

9 TIPICHE DI BILANCE ANALITICHE: risoluzione 1 o 0.1 mg (0.001 o g) Portata = 200 g 9

10 BILANCIA A 2 PIATTI Coltelli Le due parti saranno in perfetto equilibrio l 1 m 1 m 1 l 1 = m 2 l 2 e m 2 = masse presenti dalle due parti del fulcro e l 2 = distanze tra il punto di equilibrio ed il fulcro normalmente l 1 = l 2 e m 2 è una massa nota 10

11 Bilancia a 2 piatti Tara Pesata per differenza (reagenti igroscopici) 11

12 Bilancia ad 1 piatto Mettler 194: bilancia a sostituzione Giogo Scala ottica Coltelli Fulcro Pesi rimovibili Contrappeso m 1 Piatto della bilancia A differenza della bilancia a due piatti, assicura una sensibilità rigorosamente uguale a tutte le portate in quanto il braccio, sottoposto a carico costante, 12 subisce sempre la stessa flessione.

13 13

14 BILANCIA ANALITICA Sbloccare totalmente il piatto ed azzerare la scala Bloccare di nuovo il piatto, vi si pone il corpo da pesare, indi lo si sblocca parzialmente e si aggiungono i pesi con le apposite manopole sblocco totale sblocco parziale 14

15 BILANCIA ANALITICA g g 1-9 g

16 BILANCIA ANALITICA Sbloccare totalmente il piatto ed azzerare la scala Bloccare di nuovo il piatto, vi si pone il corpo da pesare, indi lo si sblocca parzialmente e si aggiungono i pesi con le apposite manopole Si blocca di nuovo la bilancia, indi la si sblocca totalmente e si leggono le ultime cifre della pesata direttamente sulla scala. 1

17 BILANCIA ANALITICA

18 BILANCIA ANALITICA 1, 2 0 g

19 BILANCIA ANALITICA 1, 2 0 g

20 BILANCIA ANALITICA 1, 2 0 g

21 BILANCIA ANALITICA 1, 2 0 g

22 BILANCIA ELETTRONICA La bilancia elettronica non ha pesi incorporati, ma si avvale della forza elettromagnetica per riportare il giogo della bilancia in posizione iniziale. La corrente elettrica necessaria a produrre tale forza è proporzionale alla massa dell oggetto 22

23 BILANCIA ELETTRONICA 1. Posizionare il peso sul piatto 23

24 BILANCIA ELETTRONICA 2. Il rivelatore di spostamento avverte uno spostamento ed invia un segnale al circuito che genera una corrente di correzione. 24

25 BILANCIA ELETTRONICA 3. Tale corrente attraversa la bobbina annessa alla base del piatto della bilancia e genera un CAMPO MAGNETICO, che attrae o respinge il 2 magnete permanente montato sotto il piatto della bilancia.

26 BILANCIA ELETTRONICA 4. Con il diminuire della deflessione diminuisce anche il segnale del rivelatore di azzeramento. 2

27 BILANCIA ELETTRONICA La corrente di correzione richiesta per riportare il sistema in posizione iniziale è proporzionale alla massa del peso posto sulla bilancia 2

28 BILANCIA ELETTRONICA Tecnica Analitica 2

29 ERRORI NELLA PESATA E buona norma non toccare mai con le mani un contenitore da pesare, dal momento che le impronte ne modificherebbero la massa.la corrente elettrica necessaria a produrre tale forza è proporzionale alla massa dell oggetto Prima della pesata il campione deve essere portato a temperatura ambiente, per evitare errori dovuti alle correnti d aria di convenzione Il piatto della bilancia deve essere in posizione di arresto quando si aggiunge il campione e di semi-arresto quando si selezionano i pesi; ciò permette di evitare strattoni che logorerebbero i fili dei coltelli (bilance meccaniche) I portelli di vetro della bilancia devono rimanere chiusi durante la lettura a protezione dalle oscillazioni causate da correnti d aria. 29

30 ERRORI NELLA PESATA Errori specifici delle bilance elettroniche: Si possono verificare errori pesando materiali magnetici. La taratura della bilancia dovrebbe avvenire in condizioni di gravità uguali a quelle presenti nel laboratorio di utilizzo 30