10 Dicas para pesagens estáveis em Balanças MicroAnalíticas

Supere os desafios comuns e melhore o seu desempenho de pesagem nas Balanças Microanalíticas.

As Balanças Microanalíticas são um sistema de pesagem extremamente sensível. Com um intervalo de escala de 1µg (micrograma) é equivalente a 1 / 1.000.000 do peso de um clip de papel (cerca de 1g), a resolução pode chegar a 1 / 22.000.000. Ao fazer comparações de comprimento, é como ter a capacidade de medir a distância entre Londres e Paris (aprox. 340 km) em incrementos de apenas 1,5 cm.

Com uma sensibilidade tão alta, não deve ser surpresa que mesmo as menores variações causadas pelo ambiente na sala/laboratório ou a maneira como o utilizador interage com a microbalança podem afetar significativamente a estabilidade da pesagem. O problema é, no entanto, que a maioria dos utilizadores pode não perceber o motivo que provoca a instabilidade das pesagens.

Desafios comuns em balanças microanalíticas: (ex. Serie BM-20)
1. O valor que aparece no mostrador continua a mudar e parece que nunca estabiliza;
2. Obtenho sempre um resultado inconsistente/irregular/diferente
3. Parece que a minha microbalança não está em condições;
4. Não tenho certeza se instalei a microbalança corretamente;

Dica 1: Evite ou isole todas as fontes possíveis de vibrações

As balanças microanalíticas são altamente suscetíveis a vibrações mínimas, que podem ser causadas por:  Ventos fortes que balançam o edifício (ou edifícios adjacentes), ar condicionado na sala, marés altas ou ondas perto de uma praia, movimento de pessoas, automóveis e comboios na proximidade.

O que pode fazer para minimizar os efeitos das vibrações:

1. Instale a Balança Microanalítica num canto da sala ou próximo de uma parede. O centro de uma sala tem uma construção mais fraca e o chão tende a tremer com mais facilidade. Geralmente existem suportes estruturais nos cantos das salas o que torna menos propicio a vibrações.
2. Encontre uma área onde a passagem de pessoas possa ser reduzida ao mínimo.
   Se possível, uma área sem saída com pouco movimento. Além disso, evite uma área próxima a uma porta, o abrir e fechar pode causar distúrbios como vibrações e movimentos de ar.
3. Instale a Balança Microanalítica numa bancada de trabalho pesada e rígida.
   A bancada deve ser separada por alguns centímetros da parede e de outras bancadas/mesas para evitar a transmissão de vibrações.
4. Use uma mesa anti vibração passiva recomendada pelo fabricante da balança, como a AD-1671 da A&D.
5. Diminua a velocidade de pesagem da Balança Microanalítica (veja no manual da sua balança como fazer essa alteração).

Dica 2: Certifique-se de que a temperatura ambiente é estável

Mudanças na temperatura ambiente afetam não apenas a precisão da pesagem, mas também a estabilidade do ponto zero. O movimento do ponto zero, normalmente não é aparente no visor enquanto o rastreamento de zero da balança está ativado. No entanto, um ponto zero que está a mexer-se ou variando muito rapidamente afetará facilmente os resultados, piorando seriamente a repetibilidade de uma Balança Microanalítica.

O que pode fazer para minimizar os efeitos da variação de temperatura:

1. Mantenha a temperatura ambiente dentro de um determinado intervalo. Use um ar condicionado conforme necessário.  São recomendadas flutuações de temperatura diárias de 4 ° C ou menos (dentro de 10 a 30 ° C) e flutuações de curto prazo de 0,2 ° C / 30 minutos ou menos.
2. Ao mesmo tempo, mantenha a Balança Microanalítica longe da ventilação do ar condicionado e cubra-a com uma proteção contra correntes de ar (para-brisas), como o A&D AD-1672.
3. Mantenha quaisquer dispositivos geradores de calor longe da Balança Microanalítica
4. Evite instalar a microbalança em áreas próximas ao ar externo (perto de janelas, portas, etc.) ou sujeitas à luz solar direta.
5. Configure a microbalança numa bancada não metálica de baixa condutividade térmica.

Dica 3: Certifique-se de que a humidade do ambiente é estável

O desvio do ponto zero também é causado pela acumulação de humidade no sensor de peso.
Controle as mudanças na humidade, usando um ar condicionado conforme necessário. As flutuações diárias de humidade de 10% ou menos são recomendadas.

Dica 4: Espere até que a Balança Microanalítica esteja suficientemente aquecida para se adaptar a temperatura e humidade do espaço.

Geralmente, leva de 8 a 12 horas para que uma Balança Microanalítica se ajuste ao ambiente da sala após ser ligada. Durante este período, o desvio do ponto zero torna-se particularmente grande, piorando a repetibilidade.
Instale e ligue a microbalança pelo menos um dia antes de iniciar as pesagens, enquanto as condições ambientais da sala são mantidas constantes.

Dica 5: Impedir correntes de ar e mudanças de pressão de ar

As brisas ou a circulação de ar que atingem a Balança Microanalítica desestabilizam as pesagens.  Mantenha a microbalança longe da fonte de qualquer corrente de ar, como ventiladores ou condicionadores de ar.
Se isso for difícil, use partições para interromper as correntes de ar diretas ou pode colocar um Para-brisas externo (proteção) sobre a microbalança, como o AD-1672 da A&D. Além de proteger a Balança Microanalítica do movimento do ar, isso também pode mitigar o efeito das mudanças de temperatura.

Dica 6: Prevenir ou eliminar a eletricidade estática nas Balanças Microanalíticas.

A eletricidade estática, embora muitas vezes esquecida, pode degradar seriamente a pesagem de precisão. Um objeto com carga eletrostática induz a carga oposta em objetos próximos. A atração resultante tornará uma pesagem estável extremamente difícil.

Como pode fazer para lidar com os efeitos da eletricidade estática:

1. Mantenha a humidade da sala acima de 40% UR. A estática ocorrerá facilmente quando a humidade cair abaixo desse nível.
2. Selecione uma Balança Microanalítica com uma câmara de pesagem cujos vidros sejam tratadas com material condutor, como BM-20 ou BM-22.
3. Evite usar recipientes de plástico ou vidro em condições de baixa humidade. Em vez disso, use recipientes de metal. Materiais não condutores, como plástico ou vidro, são altamente suscetíveis à eletricidade estática.
4. Use um ionizador (eliminador de estática). Melhor ainda, use uma Balança Microanalítica com ionizador embutido, como a BM-20. Esta é a maneira mais rápida, fácil e segura de remover completamente a carga estática de amostras e recipientes de pesagem. Os ionizadores fornecidos pela A&D são do tipo corrente contínua (DC) sem ventoinha, o que não cria nenhuma brisa que pudesse soprar para longe as amostras de pó fino.

Dica 7: Minimize a convecção que flui dentro da câmara de pesagem

Se, por exemplo, trouxer uma amostra de pesagem de outro local e pesa-la imediatamente, pode haver uma diferença de temperatura entre a amostra e o novo local de pesagem.

Deixe a amostra de pesagem e o recipiente perto da microbalança ou dentro a balança na prateleira, por um tempo suficientemente longo para que ocorra a aclimatação antes de iniciar as pesagens.
Ao colocar a amostra de pesagem no prato, abra a porta apenas um pouco e feche-a com cuidado, mas rapidamente.

Dica 8: Evite impactos ou tremores para o sensor

Choques do sensor resultam em variações no ponto zero e repetibilidade reduzida. Não abra ou feche as portas com brusquidão, causando impacto. Evite tocar no prato de pesagem com uma pinça ou deixar cair a amostra no prato.

Dica 9: Use a calibração interna da Balança Microanalítica para uma verificação rápida do ambiente e em condições.

Conte o número de segundos necessários para concluir a calibração interna. Se demorou mais do que o normal, é um sinal de que há algo errado com o ambiente de pesagem e será melhor atrasar a pesagem para um momento posterior.
Alternativamente, com as balanças microanalíticas BM-20/22 da A&D, é possível executar um teste de repetibilidade automático, que mede automaticamente o peso de calibração interna.

Dica 10: Desative o zero- função de rastreamento quando a quantidade a ser pesada for de 100 µg ou menos

Quando a amostra colocada é inferior a 100 µg, o valor medido aumenta tão lentamente que, se o rastreamento do zero estiver ativo, a microbalança pode julgá-lo como um desvio do ponto zero. Como resultado, o valor de exibição permanecerá zero.
Observe que, sem o rastreamento de zero, o desvio do ponto zero é visível no visor. Portanto, é recomendado colocar em 0 novamente a balança, imediatamente antes de cada pesagem.

Termos usados e seus conceitos

Ponto zero (Tara) e valor de amplitude
O ponto zero (TARA) é o ponto inicial de uma balança antes que a amostra ser colocada no prato e é usado como ponto inicial de pesagem. O valor de amplitude (Span), por outro lado, é o valor da diferença do ponto inicial como resultado da amostra colocada no prato, indicando o peso líquido da amostra.
Para obter o valor de amplitude, precisa subtrair o valor no mostrador no ponto zero, do valor no mostrador depois de a amostra ser colocada. No dia a dia, deve fazer Tara sempre antes de colocar qualquer amostra na balança*, de maneira que o valor da amostra após a pesagem seja sempre igual ao valor de amplitude.

Repetibilidade
Repetibilidade é a variação nos valores medidos quando a mesma massa é pesada repetidamente nas mesmas condições (com base na premissa de que a consistência dos resultados é influenciada pela pessoa, amostra, procedimento de pesagem e ambiente, bem como pela própria balança). A repetibilidade é normalmente expressa ao usar o desvio padrão (σ) calculado a partir de uma série de valores de amplitude. Por exemplo, um desvio padrão de 0,004 mg indica que os resultados (valores de amplitude) de uma série de pesagens repetidas cairão dentro de ± 0,004 mg do seu valor médio com uma probabilidade de 68%

Desvio de ponto zero
Tanto o ponto zero (Tara) quanto o valor de amplitude irão variar, ou “desviar”, com a temperatura ambiente ou devido a outros fatores. O objetivo da pesagem é determinar um valor de amplitude. Portanto, os fabricantes de balanças geralmente especificam a taxa possível de tal desvio para o valor de amplitude (isto é, desvio de sensibilidade). No entanto, virtualmente nenhum fabricante fornece qualquer especificação para a variação do ponto zero, que é muito mais suscetível a mudanças ambientais do que o valor de amplitude.
Um valor no mostrador que oscila e nunca se estabelece após a colocação da amostra é muitas vezes um reflexo da variação do ponto zero, enquanto o valor de pesagem permanece razoavelmente constante. A função de rastreamento de zero só pode manter o valor no mostrador em zero no início de cada pesagem.
Um desvio ou flutuação rápida do ponto zero também é conhecido por afetar adversamente o desempenho da repetibilidade. Por essas razões, para se conseguir alcançar estabilidade de pesagens de microgramas dependerá muito de quanto é que consegue excluir o movimento do ponto zero.

O objetivo deste artigo é esclarecer os fatores de instabilidade típicos, em relação à instalação e operação, de forma a ajudá-lo a resolver a maioria dos problemas. Caso ainda tenha dificuldade em obter pesagens estáveis depois de ler isto, ou simplesmente queira aconselhamento, ou avaliação de um especialista no local de uso, entre em contacto connosco.

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Artigo traduzido do nosso fornecedor A&D.
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