Procedee, metode, aparate pentru determinarea masei

1. Măsurarea maselor

Masa este o mărime fundamentală şi se defineşte prin – mărimea fizică scalară de stare care măsoară proprietatea materiei de a fi inertă ( masa inertă ) şi de a produce un cîmp gravitaţional (masa grea ).

Unitatea de măsură pentru masă, în SI, este kilogramul, kg.

Multiplii şi submultiplii kilogramului sunt:

Denumirea Valoarea Simbolul

Tonă 1 000 kg t

quintal 100 kg q

decakilogramul 10 kg dakg

kilogramul 1kg= 1 000 g kg

hectogram 0,1kg=100g hg

decagram 0,01kg=10g dag

gram 0,001kg=1g g

decigram 0,0001kg=0,1g dg

centigram 0,00001kg= g cg

miligram 0,000001kg= g mg

Mărimea maselor corpurilor se determină cu ajutorul balanţelor

Valoarea raportului dintre greutatea unui corp şi greutatea etaloanelor G/G1 reprezintă totodată raportul dintre masa acelui corp şi masa etaloanelor respective m/m1, ceea ce permite ca măsurarea masei să se facă prin cîntărire.

4. Metode de cîntărire

Cîntăririle se pot efectua prin următoarele metode: cîntărirea simplă şi dubla cîntărire (metoda substituţiei şi metoda dublului schimb).

Cîntărirea simplă. Corpul de cîntărit se aşeajă pe unul din platane, de obicei pe platanul stîng al balanţei şi masele marcate pe platanul drept.

Această metodă nu se foloseşte decît în cazul în care justeţea balanţei satisface gradul de precizie dorit. O justeţă de ordinul 10-6 pretinde pentru braţele pîrghiei de 10 cm lungime o egalitate cu aproximaţie de 0,1μ, practic imposibil de realizat.

Dubla cîntărire. Metoda substituţiei. Se aşează pe unul din platane o tară constantă T mai grea decît masa corpului de cîntărit şi se realizează echilibre succesive punînd pe celălalt platan întîi corpul de cîntărit M şi masele marcate M1, apoi numai masele marcate M2.

Metoda dublului schimb .Cele două echilibre se realizează succesiv, întîi cu corpul de cîntărit M pe un platan şi masele marcate M1 pe celălalt platan (Ml= M1l), apoi cu corpul de cîntărit pe al doilea platan şi masele marcate M2 pe primul platan (M2l=Ml').

Împărţind membru cu membru rezultă relaţia:

Balanţe

În laboratoare se folosesc current următoarele tipuri de balanţe:

- tehnice ( cu precizie de ordinal gramelor );

- tehnice semiautomate (cu precizie de la 1-10 dg);

- farmaceutice ( cu precizie de la 1-10 mg );

- analitice;

- obişnuite, de tip Sartorius (cu precizie 0,1-0,2 mg );

- cu amortizare (cu precizie 0,1-0,2 mg );

- semimicroanalitice ( cu precizie 0,01-0,02 mg );

- microanalitice (cu precizie de 0,001 mg );

- ultramicroanalitice ( cu precizie de 10-6-10-9 mg );

- speciale

2. Caracteristicile balanţelor

Toate tipurile de balanţe, dar mai ales balanţele analitice, trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: justeţe, fidelitate, sensibilitate, rapiditate.

Justeţea. Se ştie că braţele 1 şi 1' ale pîrghiei balanţei nu sunt niciodată perfect egale. Dacă lungimile braţelor sunt de 10 cm şi unul din ele este mai lung decît celălalt cu o mărime necunoscută şi atinge 1/10 mm, sau chiar 1/1000 mm în valoare relativă, greutatea care o suportă va fi, la echilibru, inferioară faţă de a celuilalt cu o cantitate care ar putea atinge 1/1000 în valoarea relativă. În general numai pentru cazul 1/1000 mm, balanţa este justă.

Pentru a elimina eroarea cauzată de inegalitatea braţelor pîrghiei se utilizează metoda dublei cîntăriri.

Fidelitatea. O balanţă este cu atît mai fidelă cu cît rezultatele mai multor cîntăriri a aceluiaţi corp sunt perfect reproductibile.

Ca o balanţă să prezinte condiţia de fidelitate, în funcţie ce precizia dorită, sînt necesare următoarele condiţii:

- flexibilităţile braţelor pîrghiei să fie simetrice;

- muchiile cuţitelor să fie destul de fine, contactele lor cu planurile de sprijin să fie bine definite şi întotdeauna aceleaşi;

- muchiile cuţitelor extreme să fie paralele cu muchia cuţitului central;

- masele de cîntărit ( corpurile şi greutăţile marcate ) să se aşeze în mijlocul platanelor;

- balanţele să fie ferite de razele solare sau de alte surse de căldură.