Calibracion de un matraz volumetrico

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Resumen del artículo:
Incertidumbre en la calibración de un matraz volumétrico.

METROLOGIA.

En este artículo se describe el proceso para estimar la incertidumbre en la calibración de un matraz volumétrico a una temperatura de 20° C, utilizando el método gravimétrico.
Antes que nada se menciona que es muy importante considerar lo siguiente:
Características de los equipos.Consideraciones ambientales especificas durante la calibración.

Principio de medición y mensurando.
Para calibrar un recipiente volumétrico es necesario determinar el volumen de agua contenida, este volumen de agua se conoce midiendo la masa de agua y determinando su densidad a la temperatura de prueba.
Primero hay que medir la masa del recipiente vacio.
Después lleno de agua destilada hasta la marcade aforo.
La diferencia de estas masas es la masa de agua contenida en el recipiente
Si Considerando las correcciones por flotación y la diferencia de temperatura respecto a la temperatura de referencia de 20 °C y la temperatura del recipiente durante las mediciones (TA), el mensurando V20 se calcula por medio de la siguiente ecuación por lo que constituye el modelo matemático:V_20=(Mc-Mb)(1/(ρ_(A-) ρ_a ))(1-ρ_a/ρ_B )(1- α(T_A- 20) ).
Donde:
V_20 = Volumen de agua contenida en el recipiente a 20°C. (cm3).

M_c-M_b = Masa del recipiente con agua menos la masa del recipiente vacio. (g).

ρ_A = Es la densidad del agua que se usa en la calibración, calculada con la ecuación (2), [g/cm3].

ρ_a = Es la densidad del aire a las condiciones ambientales del laboratorio,calculada según la referencia [3], [g/cm3].

ρ_B Es la densidad de las pesas de la balanza (8000 kg/m3), valor convencional según la recomendación internacional No. 33 de la OIML[4].

α= Coeficiente de expansión cúbica del vidrio de boro silicato (1,0⋅10-5 K-1).

T_A Es la temperatura del agua medida durante la calibración, [°C].

Identificación y organización de lasfuentes de incertidumbre.

Existen 7 fuentes de incertidumbre para la calibración de un matraz volumétrico.
Medición de la masa del recipiente vacio.
Resolución de la balanza.
Calibración de la balanza.
Repetitividad de las mediciones.
Medición de la masa del recipiente con agua.
Calculo de la densidad del agua.
Densidad del aire.
Densidad de las pesas de la balanza.
Coeficiente deexpansión cubica del vidrio.
Temperatura del agua.

A continuación se describe el proceso de la calibración del matraz volumétrico y se anotan los resultados.

Se peso el matraz vacio y se obtuvieron los resultados.
i M_(b ) (g).
1 174.95
2 174.95
3 174.95
4 174.95
5 174.96
6 174.96
7 174.96
8 174.96
9 174.96
10 174.95
11 174.96
12 174.96

Se calculo el promedio y el resultadoes 174.956.
Y la desviación estándar fue .0051 g.

Se calculo le incertidumbre estándar de la resolución considerando una distribución de probabilidad uniforme.
Si la resolución es .01g entonces, la incertidumbre estándar es:
.0.01g/√12= .0029g.

Para la calibración de la balanza, el certificado de calibración indica una incertidumbre de .02 con K=2, entonces:
.0.02g/2= .01g .
Medición dela masa del recipiente lleno
Se realiza 10 mediciones con el recipiente lleno con agua destilada hasta la marca de aforo y después se calcula la media y la desviación estándar.
I M_c
1 673.64
2 673.65
3 673.63
4 673.66
5 673.65
6 673.68
7 673.66
8 673.68
9 673.68
10 673.68

La media da como resultado 673.661.
La desviación estándar da como resultado .019 g.
La resolución de labalanza e incertidumbre estándar no cambia siguen siendo los mismos valores.

La densidad del agua se calcula con la siguiente ecuación:

Y al evaluarse a 19,7 ºC da como resultado
ρA = 998,265 kg/m3 = 0,998 265 g/cm3.

Las fuentes de incertidumbre relacionadas con la densidad del agua son:
Medición de la temperatura del agua:
a) resolución del termómetro utilizado
b) calibración del...
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