Balanza de Gouy
La balanza de Gouy, inventada por el físico francés Louis Georges Gouy (1854-1926), es un dispositivo que sirve para medir la susceptibilidad magnética de una muestra, en particular su atracción o repulsión por un gradiente de campo magnético, derivada del cambio de energía producido por este campo (efecto Zeeman). Este método es de importancia histórica, de interés didáctico, y permite determinaciones susceptométricas a un coste muy bajo. Sin embargo, en las investigaciones actuales es común el uso de métodos mucho más sensibles y versátiles, como son los magnetómetros dotados de SQUID.
Para usarla, la muestra se introduce en un recipiente cilíndrico alargado, suspendido de unabalanza y penetrando parcialmente entre los polos de un imán. La balanza mide el cambio de masa aparente al ser repelida o atraída por la región de alto campo magnético entre los polos.1 La fuerza que constituye el cambio aparente de peso está relacionada con la susceptibilidad por:
donde A es el área del recipiente, 
la susceptibilidad magnética, H el campo magnético aplicado y 
el volumen molar de la sustancia que se está examinando. Algunas balanzas comerciales están adaptadas para que sea posible este uso. En la aplicación tradicional, la muestra se desplaza hasta que está entre los polos de un imán fijo. Una adaptación más reciente, el llamado método de Evans, usa una muestra fija e imanes móviles.
la susceptibilidad magnética, H el campo magnético aplicado y el volumen molar de la sustancia que se está examinando. Algunas balanzas comerciales están adaptadas para que sea posible este uso. En la aplicación tradicional, la muestra se desplaza hasta que está entre los polos de un imán fijo. Una adaptación más reciente, el llamado método de Evans, usa una muestra fija e imanes móviles.
La historia de la Balanza de susceptibilidad magnética
Saldos susceptibilidad magnética de Sherwood Scientific son reconocidos en cientos de laboratorios docentes y de investigación de todo el mundo.
Basado en un diseño por el difunto profesor Evans, del Imperial College de Londres que ofrecen una serie de ventajas significativas sobre los métodos tradicionales. El Mk1 equilibrio adhiere estrechamente al diseño original de Evan. El nuevo balance de Susceptibilidad Magnética - AUTO es un microprocesador controlado, estado del arte equilibrar para la detección de las propiedades magnéticas de gases, líquidos y sólidos. La mejora de la sensibilidad, la versatilidad y el rendimiento general hacen que sea ideal para las nuevas aplicaciones analíticas en el laboratorio de investigación y control de calidad industrial.
Tanto el Mk1 y las AUTO saldos son fabricados exclusivamente por Sherwood Scientific Ltd en sus instalaciones de desarrollo y fabricación en Cambridge, Reino Unido.
Susceptibilidad magnética a nivel molecular
La naturaleza de los electrones dentro de una muestra, determinar las propiedades magnéticas. Las fuerzas magnéticas que se generan son más o menos neutralizado cuando dos electrones se emparejan.Electrones no apareados libres dan lugar a fuerzas magnéticas que son atraídos a un fuerte campo magnético, y la fuerza de estas fuerzas de atracción están en proporción directa al número de electrones libres. La presencia de los electrones libres en los resultados materiales que se clasifica como paramagnético y la falta de ellos como resultado compuestos siendo diamagnético. La cristalinidad, reacciones químicas, estados de oxidación, y prácticamente cualquier cosa que pueda alterar la configuración electrónica de un compuesto, también puede cambiar las propiedades magnéticas. Análogo a mediciones espectrales, las mediciones de susceptibilidad magnética son tanto cualitativos como cuantitativos en la naturaleza.
Principio Básico Diseño
 | La técnica tradicional, desarrollado por Gouy, emplea una balanza de laboratorio convencional y grandes imanes permanentes.Los imanes permanecen estacionarios mientras que la muestra es obligado a moverse, dando ganancia o pérdida aparente de peso de la muestra. |
| Tanto la susceptibilidad magnética Equilibrio MK1 y el Magnetic trabajo AUTO Susceptibilidad Equilibrio sobre la base de una muestra estacionaria y los imanes en movimiento. Dos pares de imanes se colocan en extremos opuestos de una viga que hacen un sistema equilibrado que tiene un campo magnético en cada extremo. Introducción de la muestra en el campo magnético intenta desviar el haz y el movimiento se detecta ópticamente.Una fuerza de compensación se aplica mediante la introducción de una corriente a través de una bobina entre el otro par de imanes. La corriente requerida para mantener la postition original de la barra de equilibrio es proporcional a la fuerza ejercida por la muestra;y la dirección en la que la viga (campo magnético) se mueve indica si la muestra es paramagnético o diamagnético que se muestra por una indicación más o menos en la pantalla. |  |
Cálculo de la susceptibilidad magnética | |||
| en esta tabla X = Chi | |||
| La susceptibilidad volumen (XV) = E / H | Donde: I = Intensidad del magnetismo producido en una sustancia H = Intensidad de campo magnético aplicado | ||
| La susceptibilidad de masas (Xg) = Xv / d | Donde: d = densidad de la sustancia | ||
| El cálculo de Xg partir de las lecturas de la Balanza de susceptibilidad magnética es simple | |||
| Xg = Cl (R-Ro) / 10 9 m | Donde: C = constante de calibración de la balanza I = longitud de la muestra en cm (. 1> 1,5 cm) m = masa de la muestra en g R = balance de lectura para la muestra en el tubo de Ro = balance de lectura para tubo vacío Balanza de Mohr-Westphal
La balanza de Mohr-Westphal es una balanza de brazos desiguales que se utiliza para la determinación de densidades de líquidos. En esencia, consta de un armazón o montura ajustable en altura sobre el que se apoya una varilla segmentada en dos brazos. El brazo más corto termina en una pesa compacta fija, provista de una aguja que debe enfrentarse con otra aguja fijada al armazón para obtener el equilibrio. Del extremo del brazo largo pende, mediante un hilo delgado y ligero, un inmersor de vidrio que suele llevar incorporado untermómetro para medir la temperatura del líquido cuya densidad se desea medir. En el brazo largo hay marcadas diez muescas, numeradas del 1 al 10. La balanza dispone de un juego de cinco jinetillos o reiters (del alemán, jinetes): dos grandes que, aunque diferentes en forma y función, tienen el mismo peso, y otros tres más pequeños, cuyos pesos son la décima, la centésima y la milésima de aquellos, respectivamente.
La balanza de Mohr-Westphal, al igual que otras balanzas hidrostáticas, tiene su fundamento en el principio de Arquímedes. Este principio establece que todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta una fuerza vertical hacia arriba, llamada empuje hidrostático o de Arquímedes o, simplemente, empuje, cuyo valor es igual al peso del fluido desalojado y cuya línea de acción pasa por el centro de gravedad del fluido desalojado. Así, cuando un cuerpo de volumen V se sumerge totalmente en un líquido de densidad ρ, el empuje que experimenta el cuerpo es
Por tanto, si un mismo cuerpo se sumerge sucesivamente en dos fluidos distintos, de densidades ρ1 y ρ2, experimentará empujes que se encontrarán en la relación
de modo que, a partir de una medida del cociente
 , podemos determinar la densidad relativa del segundo fluido con respecto al primero, esto es  .
Cuando el inmersor está colgado en el aire, su peso queda equilibrado por el contrapeso (la balanza está equilibrada). Cuando el inmersor se sumerge en un líquido, el empuje desequilibra la balanza, de tal forma que, si queremos restablecer el equilibrio, deberemos colocar algunos reiters, cabalgando sobre el brazo graduado, hasta compensar exactamente el empuje hidrostático.
Como en la expresión (2) sólo aparece el cociente entre dos empujes, no tenemos que preocuparemos de cuál sea la unidad para medir éstos. Así, el reiter unidad (1/1) se ha elegido de modo que, colocado en la división 10, equilibre exactamente el empuje que experimenta el inmersor cuando está sumergido en agua pura (exenta de aire) a 4 °C. Este reiter representa por tanto la unidad de empuje cuando está colocado en la división 10. Los demás reiters tienen, respectivamente una masa de 1/10, 1/100 de la del reiter unidad, de tal modo que colocados en la división 10 de la balanza, representan 1/10 y 1/100 de la unidad de empuje. Cada reiter colocado en cualquier otra división, representa tantas décimas de su valor (por ejemplo 0.1 en el caso del reiter unidad) como indica el número de la muesca sobre la que se ha situado. Así, por ejemplo, los reiter 1/1, 1/10 y 1/100 situados, respectivamente, en las muescas 7,6 y 5, representan un empuje de 0.765 unidades. Puesto que la unidad de empuje corresponde al agua y la densidad de ésta es bien conocida (1g/cm3 a 4 °C), la balanza de Mohr-Westphal permitirá conocer la densidad de un líquido problema a partir de la simple lectura de la posición de los reiters necesarios para equilibrar la balanza cuando el inmersor está completamente sumergido en un líquido cuya densidad queremos medir.
No obstante, normalmente hay que proceder a efectuar la corrección instrumental de la balanza. Para ello se realiza una medida de densidad con un líquido bien conocido (v.g., agua destilada) y después con el líquido o líquidos problemas.
Existen factores que pueden afectar al resultado, pero su toma en consideración depende de la exactitud que le exijamos. Revisemos algunos de ellos.
Balanza de Mohr-Westphal. Es un dispositivo que se emplea para la medida de densidades de líquidos. También se puede utilizar para determinar el Westphal de la densidad de minerales sólidos. Consiste deforma general en un cilindro con el líquido del que se desea determinar la densidad, un vaso de precipitados, un peso que contiene un termómetro de mercurio insertado y un leal.
Contenido[ocultar]Antecedentes
La necesidad de determinar la densidad de un líquido en el laboratorio de los investigadores llegó desde los varios museos, respecto a la densidad de las mediciones puestas bajo el estudio de los meteoritosque se tenían para exposición. Debido a que los meteoritos se oxidan y cambian fácilmente en el agua, se hizo necesario el uso de alcohol en lugar de agua como una medida de la densidad del fluido.
A medida que el comercio de alcohol (más barato que el PA) se utilizaba para calcular su densidad era necesaria para que los cálculos fueran correctos. Al no tener un medidor, se utilizaba un equilibrio Westphal de la antigüedad, cuyo funcionamiento estaba siendo investigado para la realización de un catálogo de los equipos existentes de edad en el laboratorio debido a sus aplicaciones.
Fundamento teórico
El funcionamiento de esta balanza se basa en el principio de Arquímedes, que establece que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empujeE, vertical hacia arriba de valor igual al peso de fluido desplazado (E = ρgV), donde ρ es la densidad del fluido, y V el volumen del cuerpo que está sumergido en el fluido. Según la expresión anterior, si un mismo cuerpo se sumerge en dos fluidos diferentes de densidades ρ1 y ρ2, la razón entre los empujes que experimenta en cada fluido es (E2/E1=ρ2/ρ1); así que determinados los empujes E1 y E2 y conocida la densidad ρ1, se puede obtener la densidad ρ2.[1]
Partes y principio de funcionamiento
Con el mismo fundamento que la balanza hidrostática, construyó Mohr una balanza especial para determinar densidad de líquidos. Posteriormente introdujo Westphal ciertas modificaciones empleando unas pesas cuyas masas guardan una determinada relación entre sí y a su vez con la masa de un flotador cilíndrico de vidrio en cuyo interior hay colocado un termómetro.
La balanza es de brazos desiguales; está dotada de un contrapeso en uno de sus extremos y de un índice que marca la posición de equilibrio. Al colgar el flotador en el aire, pendiente de su gancho, el sistema se encuentra equilibrado. Cuando el cilindro se sumerge en el agua contenida en una probeta, la balanza se desequilibra como consecuencia del empuje de Arquímedes, y en este caso se precisa colocar una pieza en forma de reiter montada inmediatamente encima del gancho flotador y en su misma vertical. Así se indica que el peso del referido reiter es el mismo que el del volumen de agua desalojado por el cilindro y que la densidad es 1.
Cuando la operación se realiza sumergiendo el flotador o cilindro en el seno de un líquido desconocido y de densidad superior a la del agua, el peso del líquido desalojado es mayor en este caso, por lo que se necesitan añadir otros reiteres en las muescas señaladas sobre el brazo más largo de la balanza. Estas marcas están a distancias determinadas, de manera que cada una de ellas representa un valor diferente del efecto gravitatorio provocado en la muesca o marca anterior. Además del reiter superior existen otros más pequeños con valores que significan la décima parte de la masa del anterior. De esta forma es posible establecer el equilibrio con los reiteres adecuados una vez situados en las posiciones que correspondan.
En el caso de líquidos de densidad inferior a la del agua no se precisa, como es lógico, la utilización de la primera pieza, realizándose por lo demás las adiciones siguientes de forma conveniente.
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