Bilance analitiche per determinazione dell’umidità Schaller G100 e G110

Il costruttore dichiara che «la bilancia analitica G100/G110 serve alla determinazione dell’umidità di sostanze liquide, porose e solide secondo il procedimento della termogravimetria», e aggiunge che può essere usata anche per pesare tutte le sostanze solide e pastose. Il principio è semplice e dichiarato: «il campione viene pesato prima e dopo il riscaldamento, per determinare dalla differenza l’umidità del materiale».

C’è però una definizione, nello stesso manuale, che va letta prima di ogni specifica: «come umidità non si intende solo l’acqua, ma tutte le sostanze che si decompongono per riscaldamento. Fra queste anche: grassi, oli, alcol, solventi ecc.». Il valore che leggete è una perdita di massa per riscaldamento, e su materiali che contengono volatili non coincide con il contenuto d’acqua.

G100 e G110 a confronto

Il manuale è unico e la tabella dei dati tecnici è comune. Le differenze dichiarate dal costruttore sono tre: la leggibilità, i programmi di essiccazione e ciò che compare sul display.

Voce	G100	G110
Leggibilità	0,001 g / 0,01 g	0,005 g / 0,05 g
Programmi di essiccazione	tre metodi selezionabili tramite codice numerico: essiccazione standard, rapida e delicata	programmi di essiccazione con impostazione di temperatura e tempo; modalità a tempo per l’impostazione della durata
Sul display	stato e processo di essiccazione attivo, metodo in uso e tempo di essiccazione trascorso	temperatura di essiccazione e durata di essiccazione
Portata, dimensioni, peso, alimentazione	identici

Dati tecnici

Elemento riscaldante	alogeno, 1 × 400 W
Campo di temperatura	40 °C … 199 °C
Peso massimo del campione	110 g
Peso minimo del campione	0,02 g
Dimensione massima del campione	Ø 92 mm, altezza 20 mm
Leggibilità	G100: 0,001 g / 0,01 g · G110: 0,005 g / 0,05 g
Campo di misura dell’umidità	0 – 100 %
Tempo di essiccazione	impostabile da 1 a 99 minuti
Visualizzazione	% di umidità; % di sostanza secca; g di peso residuo
Peso di taratura	100 g, classe F2
Interfaccia	RS232
Display	LCD
Dimensioni	240 × 365 × 180 mm
Peso netto	4,8 kg
Alimentazione	220/230 V CA 50 Hz

Allineare la bilancia a un metodo esistente

Il costruttore parte da una constatazione: «spesso la bilancia G100 sostituisce un altro procedimento di essiccazione, per esempio l’armadio, perché con un impiego più semplice ottiene tempi di misura molto brevi. Di conseguenza il procedimento di misura tradizionale deve essere allineato sulla bilancia G100». La procedura che indica è questa:

1. eseguire una misura in parallelo con il metodo di riferimento;
2. impostare sulla bilancia una temperatura più bassa rispetto al metodo con armadio di essiccazione;
3. se il risultato non coincide con il riferimento, ripetere la misura con temperatura modificata e variare il criterio di spegnimento.

Il costruttore prescrive inoltre di verificare i valori «mediante una prova di essiccazione conforme a norma». La prova di riferimento è quella per pesata ed essiccazione — si veda il sistema LabDry.

Che cosa cambia rispetto all’armadio di essiccazione

La differenza la dichiara il costruttore, ed è fisica prima che pratica. «Il metodo tradizionale dell’armadio di essiccazione lavora secondo un principio identico, salvo che con questo metodo la durata di misura è molto più lunga. Nell’armadio il campione viene riscaldato dall’esterno verso l’interno da un flusso d’aria calda… la radiazione impiegata nel determinatore di umidità G100 penetra prevalentemente nel campione, dove l’energia termica si converte: il riscaldamento avviene dall’interno verso l’esterno».

Da qui discendono le avvertenze che il costruttore aggiunge, ed è corretto riportarle: una parte della radiazione è riflessa dal campione, e la riflessione è minore nei campioni scuri che in quelli chiari; la profondità di penetrazione dipende dalla trasparenza del campione; nei campioni poco trasparenti la radiazione raggiunge solo gli strati superiori, con possibile essiccazione incompleta, incrostazione o bruciatura. Per questo, scrive, «la preparazione del campione è della massima importanza».

La preparazione del campione

Il costruttore dedica un capitolo a questo, ed è la parte che determina se il risultato sarà riproducibile.

• Un solo campione per volta, per evitare scambi di umidità con l’ambiente; se se ne prelevano più d’uno, vanno conservati in contenitori a tenuta d’aria.
• Distribuzione uniforme e sottile sulla vaschetta. Una distribuzione irregolare provoca riscaldamento disomogeneo, essiccazione incompleta o allungamento del tempo di misura; l’accumulo del campione scalda troppo gli strati superiori, con possibili bruciature.
• Spessore e incrostazione impediscono all’umidità di uscire: l’umidità residua rende i risultati non tracciabili e non riproducibili.
• Solidi: campioni polverulenti e granulari vanno distribuiti uniformemente; quelli a grana grossa vanno ridotti con mortaio o mulino, evitando l’apporto di calore durante la riduzione, che causa perdita di umidità.
• Liquidi, paste e campioni fusibili: il costruttore raccomanda un filtro in fibra di vetro, che assicura distribuzione uniforme per capillarità ed evita la formazione di gocce.

Sicurezza dichiarata dal costruttore

Sono avvertenze del manuale, non nostre raccomandazioni. Essendo la bilancia dotata di una funzione riscaldante interna, «può essere usata solo sotto la sorveglianza di un operatore. Attenzione: pericolo di incendio». Il costruttore dichiara inoltre come uso non conforme: superare la portata massima al netto della tara; l’impiego in ambienti a rischio di esplosione, per i quali la bilancia non è a protezione Ex; l’apertura, lo smontaggio o la modifica costruttiva del dispositivo.

Applicazioni tipiche

• Controllo in linea con esito rapido — determinazione in minuti invece che nelle ore dell’armadio di essiccazione
• Sostanze solide, porose e pastose — il costruttore dichiara l’impiego su liquidi, porosi e solidi
• Materiali polverulenti e granulari — con distribuzione uniforme sulla vaschetta
• Liquidi e paste — con il filtro in fibra di vetro raccomandato dal costruttore
• Affiancamento a un metodo di riferimento — misura in parallelo e allineamento del metodo, come prescrive il costruttore
• Pesata semplice — il costruttore dichiara l’uso della bilancia anche per pesare sostanze solide e pastose

Come scegliere fra G100 e G110

• Vi serve il passo di lettura più fine — la G100 dichiara 0,001 g / 0,01 g contro 0,005 g / 0,05 g della G110.
• Lavorate con metodi ricorrenti e ripetibili — la G100 ha tre programmi preimpostati richiamabili con un codice: standard, rapido e delicato.
• Volete impostare temperatura e durata caso per caso — la G110 li imposta e li mostra direttamente sul display, con la modalità a tempo.
• Su tutto il resto — portata, dimensioni, riscaldamento, campo di temperatura, interfaccia — i due modelli sono dichiarati identici.

Domande frequenti

Il valore letto è contenuto d’acqua?

Non necessariamente. Il costruttore definisce come umidità tutte le sostanze che si decompongono per riscaldamento, compresi grassi, oli, alcol e solventi. Su un materiale che li contiene, il valore è una perdita di massa complessiva, non il solo contenuto d’acqua.

Perché il colore del campione conta?

Perché il riscaldamento avviene per radiazione. Il costruttore dichiara che parte della radiazione viene riflessa e che la riflessione è minore nei campioni scuri che in quelli chiari; nei campioni poco trasparenti la radiazione raggiunge solo gli strati superiori, con rischio di essiccazione incompleta o di bruciatura.

Posso usarla al posto dell’armadio di essiccazione?

Il costruttore dice che spesso accade, ma pone una condizione: il metodo tradizionale deve essere allineato sulla bilancia con misure in parallelo, temperatura più bassa e adattamento del criterio di spegnimento. E prescrive di verificare i valori con una prova di essiccazione conforme a norma.

Può restare accesa da sola?

No. Il costruttore dichiara che, avendo una funzione riscaldante interna, la bilancia può essere usata solo sotto la sorveglianza di un operatore, e avverte del pericolo di incendio. Non è inoltre a protezione Ex e non va usata in ambienti a rischio di esplosione.

Documentazione e configurazione

Il manuale è unico per i due modelli. La configurazione si definisce insieme a voi in fase di offerta, sulla base del materiale e del metodo che dovete allineare.

• Manuale d’uso bilance analitiche G100 e G110, versione 1.0

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