Взвешивание

Определение массы лекарственных средств путем взвешивания яв­ляется универсальным и~гфтггодно для веществ как твердой, так и жид­кой консистенции. Для измерения массы тел служат особые приборы, называемые весами.

Операции взвешивания в аптечных учреждениях и на промышлен­ных предприятиях отличаются по количеству взвешиваемых веществ и в связи с этим применяются весы разной грузоподъемности и кон­струкции.

Взвешивание в аптечных условиях

В аптечной практике применяются рычажные весы, относящиеся к категории технических весов 2-го класса.

Типы весов. Весы ручные (ВР) подвесные (аптекар­ские)— весы (рис. 84) с наибольшей допустимой нагрузкой в 1, 5, 10, 20, 50 и 100 г, предназначенные для взвешивания сыпучих веществ. Представляют собой небольшой длины (100—200 мм) равноплечее

Рис. $4. Части ручных весов.

Рис. 85. Правильное положение руки (а) при взвешивании на ручных ве­сах; хранение ручных весов (б).

Рис. 86. Весы тарирные ла колонке (ВКТ).

С

^■"v

металлическое коромысло 2, на концах которого на грузоприемных призмах, укрепленных в коромысле, подвешиваются чашечки 3 из пластмассы, фарфора или металла. В центре коромысла на опорной призме укреплена направленная вверх стрелка," совершающая колеба­ния^ в просвете обоймицы 1, которая снабжена кольцом. Чашечки обычно подвешиваются на шелковых шнурах без перекоса; свободный конец шнуров, служащий для тарирования весов, должен быть длиной 3^:—5 см. Наиболее практичными следует признать весы с чашечками, подвешенными на цепочке из нержавеющей стали. Правильное поло­жение руки при взвешивании на ручных весах показано на рис. 85, а.

Для предохранения призмы от повреждения весы сохраняют в под­вешенном виде (рис. б) или уложенными в коробку.

Весы тарирные на колонке (ВКТ) (весы Мора)¹ (рецептур­ные) — весы с наибольшей допустимой нагрузкойf 500 г"и 1 кг, предна­значенные" для взвешивания жидких, густых и твердых^ веществ. Та-рирными они называются потому, что отвешиванию всегда предшест­вует операция тарирования — уравновешивания массы тары с помощью дроби. Основной частью весов (рис. 86) является равноплечее метал­лическое коромысло с тремя стальными призмами: двумя концевыми грузоподъемными и одной средней — опорной, которая опирается на стальную подушку, укрепленную на колонке весов. На обе грузоподъ­емные призмы подвешиваются стремена с лежащими на них съемными пластмассовыми или металлическими чашками. В коромысле укрепле­на перпендикулярно к нему направленная вниз, заостренная на конце длинная указательная стрелка. На концах коромысла закреплены на резьбе два винта с навинченными на них гайками, которые служат для уравновешивания ненагруженных весов. На колонце весов на шелковом шнуре подвешен отвес для правильной их установки. Внизу к колонке привернута шкала, на которой нанесено 10—20 равномерных делений. Среднее деление шкалы служит для указания равновесия весов при горизонтальном положении коромысла. Весы имеют арретир, при поднимании которого призмы отделяются от подушек, а чашки опускаются на доску весов. В таком «нерабочем» положении призмы весов предохраняются от излишнего истирания. Колонка весов ук­реплена на установочной доске. Снизу в доску ввернуты на резьбе два регулировочных винта, позволяющих производить установку весов по отвесу.

К весам типа Т-2 (технические 2-го класса) относятся аптечные весы на колонке с арретиром Л-2/50, выпускаемые в Чехословакии. Их уст-

¹ Одна из первых тарирных моделей весов была предложена фармацевтом и вид­нейшим аналитиком Мором (1806—1879),

ройство и работа с ними аналогичны описанным выше для тарирных весов. Эти весы предназначены для взвешивания до 50 г. Они имеют две разные чашки: одна для разновеса, другая — для отвешивания раз­личных лекарственных веществ. Разновес расположен в станине весов и при работе выдвигается из нее, что удобно при пользовании весами.

Наряду с этими весами в аптеке для взвешивания больших коли­честв лекарственных веществ (в отделении запасов) находят приме­нение настольные, циферблатные и сотенные весы, широко применяе­мые в торговле и промышленности.

Метрологические параметры весов. Все весы должны обладать основ­ными метрологическими качествами: устойчивостью, верностью, чувстви­тельностью и постоянством показаний.

Устойчивость — способность весов, выведенных из равновесия, возвращаться - после нескольких колебаний к первоначальному поло­жению. Весы могут быть устойчивы при условии, если центр „тяжести коромысла расположен ниже точки опоры на проходящей через нее вертикали. Чем ниже расположен центр тяжести коромысла, т. е. чем больше плечо, тем выше устойчивость весов и тем труднее вывести их из состояния равновесия.

Верностью (равноплечность) весов называется свойство их по­казывать правильное соотношение между массой взвешиваемого тела и стандартным грузом (разновес). Вследствие невозможности обеспе­чить у весов абсолютно точное равенство плеч и в связи с трением,, создающимся в опорных деталях механизма, весы имеют ограниченную верность. В связи с этим для всех весов установлены максимальные допустимые погрешности, и весы считаются верными, если их погреш* ности не превышают установленных значений.

Проверку весов производят следующим образом (на примере тарир­ных весов). На левую чашку помещают гирю, равную Vio наибольшей нагрузки (например, 100 г для весов с нагрузкой 1 кг). На правую чашку ставят тарирный стаканчик с песком и добиваются равновесия. Затем гирю и груз меняют местами. Если равновесие восстанавливает­ся, то весы верны (равноплечи). При отсутствии равновесия на под­нявшуюся чашку весов добавляют миллиграммовый разновес до при­ведения весов в состояние равновеси. Вес добавленных гирь в этом случае будет являться величиной неравноплечности весов. Совершенно аналогично определение у ненагруженных весов и при полной их на­грузке.

Государственными общесоюзными стандартами для каждого типо­размера весов установлены определенные значения допустимых погреш­ностей.

Чувствительностью весов называется их способность давать заметное отклонение от положения равновесия при незначительном изменении нагрузки. На практике чувствительность весов определяется минимальной нагрузкой (мг), вызывающей стандартное отклонение стрелки от положения равновесия. За стандартное отклонение прини­мается отклонение стрелки на 5 мм для тарирных весов и на угол в 5° для ручных весов.

^Чувствительность весов зависит от:

(1) расположения центра тяжести коромысла по отношению к точке опоры. Весы будут иметь наибольшую чувствительность при достаточ­ной устойчивости в том случае, когда центр тяжести коромысла лежит как можно ближе к точке опоры, но во всяком случае ниже этой точки;

/ 2)->веса коромысла. Чем меньше вес коромысла, тем большую чувст­вительность при всех прочих условиях будут иметь весы. Для облегче­ния коромысла в нем делают вырезы круглой или другой формы;

/% >длйны плеч коромысла. Теоретически чем больше длина пМЧ коромысла, тем больше его чувствительность. Однако практически не­целесообразно изготовлять коромысла с длиными плечами, так как удлинение коромысла ведет к увеличению его массы, что вызывает уменьшение чувствительности. Наряду с этим при увеличении длины коромысла значительно возрастает прогиб его под действием груза,' вследствие чего понижается центр тяжести коромысла и чувствитель­ность весов уменьшается. Поэтому практически коромысла делают с как можно более короткими плечами.

На чувствительность весов оказывает большое влияние расположе­ние рабочих ребер призм. Необходимо^, чтобы рабочие ребра всех призм находились на одной прямой, так как если ребро опорной приз­мы будет выше прямой, проходящей через ребра грузоподъемных призм, то чувствительность будет падать с увеличением нагрузки. В том случае, если линия, соединяющая ребра грузоподъемных призм, проходит выше ребра опорной призмы, чувствительность весов с уве­личением нагрузки будет до известного предела возрастать, после чего коромысло постепенно перейдет в неустойчивое положение и опроки­нется.

Следует, наконец, отметить, что большинство весов, служащих для взвешивания с большей точностью (в том числе тарирные и ручные весы), имеют длинные стрелки. Это объясняется тем, что увеличение длины стрелки весов позволяет наблюдать и отсчитывать незначитель­ные угловые отклонения коромысла, так как чем больше радиус (дли­на стрелки), тем длиннее дуга, соответствующая отклонению коро­мысла на один и тот же угол.

Ручные и тарирные весы считаются чувствительными, если при по­ложении весов в равновесии с нагрузкой, равной '/ю и наибольшей до­пустимой, а также у ненагруженных весов грузик, соответствующий величине допустимой погрешности, прибавленный на одну из чашек, выведет весы из равновесия настолько, что стрелка у ручных весов выйдет за пределы обоймицы не менее чем наполовину своей длины, а у тарирных весов отклонится от среднего деления не менее чем на 5 мм.

Чувствительность весов настольных обыкновенных должна быть та­кой, чтобы давление на одну из чашек или площадок грузика массой, соответствующей величине допустимой погрешности, вызывало откло­нение каждого указателя не менее чем на 5 мм от положения их рав­новесия.

Циферблатные весы считаются чувствительными, если добавление грузика, соответствующего цене деления шкалы, вызовет смещение стрелки на одно деление при любой нагрузке в допустимых пределах.

Чувствительность весов является весьма важным их качеством, и знать ее величину необходимо для того, чтобы отчетливо представлять, с какой точностью может быть проведено взвешивание на данных весах. Как следует из приведенных величин допустимых погрешностей, чувствительность весов (всех типов) падает с увеличением нагрузки.

Постоянством, или неизменностью, показаний называется свой­ство весов показывать одинаковые результаты при многократных оп­ределениях массы тела, проводимых на данных весах в одних и тех же условиях.

Гири и разновесы. Взвешивая тело, мы сравниваем его массу с ве­личиной, принятой за единицу. За единицу массы принимается 1 г, т. е. масса 1 мл воды при 4 °С.

При взвешивании пользуются гирями, понимая под ними меры мас­сой от 1 до 20 кг. Для удобства пользования граммовые и миллиграм­мовые гири комплектуют в специальные наборы, называемые разно-

весами, и помещают в деревянные футляры с гнездами. В наиболее полный набор граммовых гирь входит следующее число гирь с массой в граммах: 500—1, 200—2, 100—1, 50—1, 20—1, 10—1, 5—1, 2—2 и 1—1: В миллиграммовый разновес, обычно применяемый в аптечной прак­тике, входит следующее число гирь с массой в миллиграммах: 500—1, 200—2, 400—1, 50-—1, 20—2 и 10—1 (в отличие от аналитического раз­новеса, в котором имеются еще гири с массой 5, 2 и 1 мг и рейтер).

Граммовые гири имеют цилиндрическую форму с головкой и дела­ются из латуни, углеродистой стали и чугуна. Латунные и стальные гири имеют никелевое или хромовое покрытие. Миллиграммовые гири делают в форме пластинок из алюминия. В целях предупреждения ошибок миллиграммовый разновес изготовляют разной формы: ^ше~ стигранной (500, 50 мг), четырехгранной (200, 20 мг) и треугольной (100, 10 мг).

Применяемые для взвешивания в аптеке гири должны отвечать требованиям 2-го класса точности. Допустимая погрешность в миллиграммах массы в этом случае следующая (±): для миллиграммовых гирь (10—500 мг)±2; для граммовых гирь: 1—2 г±4; 5 г±10; 20 г±15; 50 г±20; 100 г±25; 200 г±50; 500 г±100. Для более крупных 1ГИ(рь в грамма» (±): 1 кг±0,2; 2,мг±0,3; 5 к!г±0,5; 10 кг±1; 20 к,г±2.

Исправность весового хозяйства аптечных учреждений и производ­ственных предприятий контролируется представителями местных отде­лений Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. Весы всех типоразмеров проверяются один раз в 2 года; такие же сроки проверки установлены и для разновеса. При этом на коромыслах весов ручных, тарирных, настольных и сотенных наносится клеймо с указанием года проверки (выбиваются две послед­ние цифры), например цифра «79» означает, что проверка весов была проведена в 1979 г. Клеймению при проверке подвергаются также гири, начиная с 1 г. Аналитические веды и разновесы к ним клеймению не подлежат; на них выдаются свидетельства установленной формы.

Метрическая система м_ер введена в СССР как общеупотребительная и обязательная декретом Советского правительства от 14 сентября 1919 г. В аптечную практику она вошла еще в сентябре 1899 г.

Взвешивание в заводском производстве

В условиях заводского производства наряду со взвешиванием от­дельных порций веществ применяется также взвешивание непрерывно движущихся твердых веществ или жидкостей. В связи с разными ус­ловиями взвешивания различают конструкции стационарных весов разной грузоподъемности и непрерывно действующих взвешивающих приспособлений (весомеры).

Там, где транспортируют твердые вещества при помощи ленты, мож­но непрерывно регистрировать их массу посредством весомера раз­ных конструкций.