14 octubre, 2017 – MCM Alchimia

Primer proyecto – Paso 2-A : Modelo básico

Determinación del modelo matemático del ensayo

En este paso dos definiremos el modelo matemático del ensayo. La guía ISO 4787 detalla dos formas de cálculo para obtener el volumen contenido en un matraz aforado. La primera indica el calculo del volumen integrando a la ecuación todos las magnitudes participantes en el modelo. Para un ensayo, particularmente para una temperatura definida, un material constructivo (vidrio) definido, etc. muchos de estos valores, como por ejemplo la densidad del agua, el coeficiente de expansión, pueden considerarse constantes por lo que esta norma además propone un factor tablulado para simplificar el cálculo. En este caso nosotros utilizaremos la ecuación completa de modo de estudiar las variables y su incnertidumbre asociada. La ecuación (modelo de ensayo) será:

El editor de ecuaciones de MCM Alchimia es un editor ASCII que no cuenta con caracteres especiales por los que habrá que sustituir las letras griegas por un nombre de variable común. La ecuación principal que se pondrá en Set de ecuaciones será V20 = ((Ml-Mv)/(Dens_w-Dens_a))*(1-(Dens_a/Dens_b))*(1-CDT*(t-20)) donde:

V20 : Volumen del matraz a 20ºC.
Ml : Masa (leída en la balanza) del matraz enrasado con agua detilada (en g).
Mv : Masa (leída en la balanza) del matraz vacío (en g).
Dens_w : Densidad del agua utilizada en la calibración (en g/ml).
Dens_a : Densidad del aire (en g/ml).
Dens_b : Densidad de las masas con las que ha sido ajustada la balanza (en g/ml).
CDT : Coeficiente de expansión térmica cúbica del material del matraz (en 1/ºC).
t : Tempertura del agua de ensayo (en ºC)..

Es recomendable hacer un análisis más profundo de las fuentes de incertidumbre de las magnitudes de entrada del modelo. De este modo si alguna magnitud tiene más de una fuente de incertidumbre se desglosará en una suma de tantas variables como fuentes de incertidumbre contenga, una de ellas tomará el valor de la magnitud y el resto tendrán valor cero ya que se agregan solo con fines de evaluación de incertidumbres.

Este proceso puede verlo siguiendo este enlace.

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Primer proyecto – Paso 1

Varios cálculos de incertidumbre realizados con MCM Alchimia infinito para modelos avanzados de ensayos, calibraciones o técnicas analíticas, pueden consultarse en varios trabajos científicos publicados, tanto por el desarrollador del software, así como por otros investigadores en diversas ramas de la ciencia. No obstante para un primer contacto con la aplicación, en este documento vamos a realizar un primer proyecto simple de cálculo para conocer el funcionamiento y las posibilidades de la aplicación. Como ejemplo, realizaremos los calculos pertinentes a un proceso de calibración de un matraz aforado por el método gravimétrico, consistente con la guía iSO 4787: 2010 Laboratory glassware – Volumetric glassware – Methods for use and testing of capacity.

Ejecutar la aplicación desde el escritorio. Estra ya se abrirá en el paso 1.
Escribimos en el campo Título: Calibración de un Matraz aforado según ISO 4787:2010
En el campo Datos técnicos sustituímos el texto preexistente por la descripción técnica de nuestro ensayo. Ahí podemos escribir el siguiente texto:
Este proyecto consiste en la evaluación e la incertidumbre de calibración de un matraz aforado de 100 ml por el método gravimétrico consistente con ISO 4787:2010.Para esto se cuenta con una balanza calibrada de división 1 mg, con su certificaco de calibración, que nos dice que si asignamos la corrección máxima de la lectura en el intervalo de trabajo a la incertidumbre, resulta en una incertidumbre expandida de 0,0054 g para k (factor de cobertura) = 2.
Tenemos además un Termómetro de mercurio en vidrio de división 0,01ºC, que cuennta además con un certificado de calibración que indica que en 20,00ºC tiene un error de -0,022ºC y una incertidumbre expandida de 0,012ºC para k=2.
El matraz se secará completamente en una estufa, se dejará enfriar a 20ºC, se llenará con agua destilada y luego se pesará en la balanza. Esta operación se realizará 5 veces, tomando los 5 valores de masa. Al promedio de estos 5 valores de masa y la temperatura del agua de llenado, se le aplicarán las ecuaciones de la norma para convertir el valor de masa en Volumeen contenido por el matraz a 20ºC
Habiendo ingresado estos datos podemos seguir al próximo paso. Haciendo click en el enlace o en el botón de Paso 2.

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