Lịch sử về cân và các vấn đề khi dùng cân phân tích

Cân phân tích và quả cân đã được sử dụng để xác định “đại lượng vật chất” từ hơn 10.000 năm nay. Tuy vậy, khái niệm về khối lượng, theo cách hiểu của cơ học cổ điển, thì mới xuất hiện cách đây chưa đầy 300 năm. Cả cơ học cổ điển lẫn vật lý hiện đại đều không giải thích đầy đủ bản chất chính xác của khối lượng. Để biết thêm chi tiết về cân hãy cùm tham khảo bài viết https://kiemnghiem.net nhé!.

Khối lượng cân là gì?

Khối lượng m là một đặc trưng của vật thể, nó tự thể hiện cả dưới dạng ảnh hưởng quán tính (inertial effects) khi vật thể có sự thay đổi trong trạng thái chuyển động và dưới dạng lực hấp dẫn đối với các vật thể khác. Nó phụ thuộc vào các đặc trưng các của vật thể như nhiệt độ, thể tích, màu sắc hay địa điểm.

Đơn vị cơ bản của cân hệ SI “kilogam”

Cho đến ngày nay, đơn vị khối lượng trên thực tiễn vẫn không thể dựa vào các hằng số tự nhiên. Đó chính là lý do tại sao, tùy vào tình hình phát triển kỹ thuật của từng thời điểm, người ta công bố một vật thể nhất định làm chuẩn chính; ví dụ từ năm 1878 chuẩn chính là một khối trụ làm bằng platin và iridium.

Để chấm dứt hiện tượng tồn tại nhiều khối lượng thương mại khác nhau, vào năm 1790 Viện Hàn lâm Khoa học Pháp bắt đầu tiến hành định nghĩa một đơn vị có thể được chấp nhận rộng rãi. Một lít nước cất ở υ ≈ 4 oC được dùng làm “chuẩn khối lượng tuyệt đối”. Trên thực tế, rất sớm từ năm 1799 người ta đã sử dụng một khối trụ bằng platin với khối lượng 1 kg (tương ứng với khối lượng 1 lít nước).

Kilogam là đơn vị khối lượng và được định nghĩa bằng khối lượng của chuẩn đầu kilogam quốc tế. Chuẩn này là một khối trụ với chiều cao 39 mm, đường kính 39 mm, làm bằng hợp kim Pt-Ir với 90 % platinum và 10 % iridium, khối lượng riêng là khoảng 21,5 g cm-3.

Phân loại cân

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại cân để dễ biệt người ta chia phân làm 2 loại dựa theo khả năng đọc và cách vận hành của cân.

Phân loại cân theo khả năng đọc của cân

Loại cân	Khả năng đọc	Số chữ số lẻ
Ultra Micro balance	0.0000001 g – 0.1 μg	7
Microbalance	0.000001 g – 1 μg	6
Semi-micro	0.00001 g – 0.01 mg	5
Analytical balance	0.0001 g – 0.1 mg	4
Precision balance	0.001 g – 1 mg	3
Precision	0.01 g – 10 mg	2
Precision	0.1 g – 100 mg	1

Phân loại cân theo cách vận hành

Phân loại cân theo cách vận hành

Xem thêm bài viết:

Cơ bản về cân thí nghiệm

Thuật ngữ và phương tiện đo lường khối lượng

Lựa chọn cân phân tích phù hợp mục đích sử dụng

Lựa chọn cân phân tích theo loại mẫu sử dụng: mẫu bột, mẫu lỏng,
Lựa chọn cân theo quy định của từng ngành: Dược, thực phẩm, mỹ phẩm…
Lựa chọn cân theo khối lượng mẫu

Các vấn đề khi dùng cân phân tích

Khi sử dụng cân phân tích có thể xảy ra nhiều vấn đề khác nhau như: Cân không ổn định, độ lặp lại kém, cân đáp ứng chậm. Do nhiều nguyên nhân khác nhau như thao tác mẫu không đúng, vị trí đặt cân không ổn định, thông tin kỹ thuật chưa đầy đủ, kỹ thuật thao tác cân kém.

Kỹ thuật cân trong phòng thí nghiệm

Cân phân tích trong phòng thí nghiệm

Đặt mẫu: Cân cùng vị trí cho mỗi lần cân mẫu
Dòng không khí: chú ý đến hoạt động đóng mở cửa, hay dòng khí trong tủ hút
Sử dụng đúng kích thước đĩa cân
Tiếp cận cân phân tích cũng như tiếp cận bất kỳ kỹ thuật phân tích nào khác…cần sự hiểu biết về nguyên lí và cần đọc hướng dẫn sử dụng
Am hiểu về vị trí địa lý để “xây dựng” phòng thí nghiệm, và ảnh hưởng của vị trí, con người và thiết bị

Vị trí đặt cân phân tích

Luồng gió: Phải đặt cân ở vị trí tránh xa cửa sổ, cửa ra vào, người qua lại và gần các thiết bị khác như quạt máy điều hòa.
Rung động: tất cả các loại cân, kể cả cân điện tử đều chịu ảnh hưởng của rung động. Để phép đo đạc đến 0.01g hoặc nhỏ hơn thì đặt cân trên bàn cách ly rung động.
Nhiệt độ: Điều kiện lý tưởng là có được môi trường ổn định nhiệt độ trong phạm vi ±2°C
Độ ẩm: độ ẩm cao ảnh hưởng đến hoạt động của cân, độ ẩm hoạt động < 80%

Cách bảo quản cân phân tích

Giữ sạch cân, lau bụi, vết bám sau mỗi lần cân.
Trước khi cân phải kiểm tra giọt nước của cân.
Không dùng tay di chuyển bì hoặc vật cần cân, phải sử dụng bao tay khi cân.
Không rút điện nguồn của cân sau mỗi ngày sử dụng.

Tài liệu tham khảo:

ĐLVN 16: 2021 CÂN PHÂN TÍCH VÀ CÂN KỸ THUẬT QUY TRÌNH KIỂM ĐỊNH
ĐLVN 284: 2015 CÂN PHÂN TÍCH QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN Analytical balances – Calibration procedure
General European OMCL Network (GEON) QUALITY MANAGEMENT DOCUMENT PA/PH/OMCL (12) 77 R11 QUALIFICATION OF EQUIPMENT QUALIFICATION OF BALANCES