КАК ВЗВЕСИТЬ АТОМ: НАНОВЕСЫ.
СТОЛЕТНИЙ ЮБИЛЕЙ ВЕСОВ ДЛЯ НАНОИНДУСТРИИ.
Одно из первых упоминаний о микровесах относится к 1910 году, когда Уильям Рамзай сообщил о разработанных им микровесах, позволявших определять вес с точностью до 1 нанограмма. С тех пор микровесы и ультрамикровесы прочно вошли в практику современных исследовательских и промышленных лабораторий, совершенствуясь от десятилетия к десятилетию.
Современные наноматериалы и нанотехнологии требуют соответствующих инструментов. Когда говорят об измерении в нанограммовом и микрограммовом диапазоне, то имеют в виду большую группу аналитических приборов, относящихся к элитным моделям, точность измерения которых составляет от единиц до 0,1 нанограмма. Ультрамикро и микровесы. Какие задачи решают? Каковы особенности этой группы весов? Какие правила необходимо знать для корректного взвешивания?
Какие задачи решают ультрамикро- и микровесы? Взятие сверхмалых навесок дорогостоящих препаратов, взвешивание фильтров для контроля запылённости воздуха, взвешивание микрообразцов в пробирном анализе, взвешивание ценных, разлагающихся и токсичных образцов, определение малейших изменений массы образцов при научных исследованиях, метрологические задачи — калибровка пипеток, дозаторов, шприцев, гирь. Огромную помощь эти весы оказывают при использовании их в качестве проверочного средства в рамках системы QM, благодаря таким отличительным признакам, как, например: Функция SQmin: Индикация допустимой минимальной навески в соответствии с Фармакопеей США.
Каковы особенности ультрамикро и микровесов? В системах качества GMP/GLP, ISO взвешиванию уделено значительное внимание. Например, весы требуется регулярно калибровать, точность калибровки должна периодически тестироваться внешней гирей, критичные параметры необходимо защищать паролем, а их изменение следует архивировать, отчеты обязаны содержать дату, время, тип весов и имя оператора. Все это подразумевает наличие сложного программного обеспечения в сочетании с дружественным интуитивно понятным интерфейсом. Конструктивные и программные возможности микровесов позволяют поставить им наивысший балл по трем параметрам: Удобство, Точность, Долговечность.
УДОБСТВО. Все элементы эргономичной конструкции направлены на снижение утомляемости оператора, а значит, и снижение частоты возможных ошибок. Для этой цели служат:
-
Встроенное программное обеспечение с возможностью обновления через интернет. Если точное взвешивание является частью технологического процесса, и Вы хотите повысить производительность, то программа «формулирование» для быстрого и точного воспроизводства нужной рецептуры, например, решит задачу точного воспроизведения весовых композиций. Что имеет огромное значение при изготовлении краски заданного цвета в текстильной промышленности, при отработке рецептур на фармпроизводствах, при разработке новой продукции в пищевой промышленности. Микровесы контролируют соблюдение пропорций и сигнализируют в случае ошибки.
-
Электронный датчик уровня, который в случае отклонения уровня от горизонтального выдает предупредительный сигнал, а на дисплей выводится подсказка оператору, как быстро вернуть весы в рабочее положение.
-
Защита настроек паролями для предотвращения их случайного изменения. Архивирование всех изменений настроек, создание до 8-ми независимых профилей работы для различных задач пользователей. На выбор четыре варианта в зависимости от личных предпочтений. Высокая воспроизводимость результатов и чрезвычайно малая погрешность взвешивания позволяет брать навески меньшей массы, снижая расход ценных, разлагающихся или токсичных веществ.
-
Больше точных навесок за меньшее время. Специальные дистанционные датчики позволяют взвешивать, не прикасаясь к весам. Открывание и закрывание дверок кожуха, тарирование выполняется автоматически, руки работают только с образцом. Одна из специальных задач- взвешивание токсичных или радиоактивных веществ. Можно установить взвешивающую платформу под тягу или в бокс, а терминал разместить вне опасной зоны. С помощью инфракрасного датчика можно дистанционно тарировать, посылать на печать или выполнять любую запрограммированную функцию. А ваши руки полностью свободны для работы с образцом.
-
Мир полон красок. Цвет является одним из важных факторов, влияющих на восприятие. Начните работать на весах с цветным сенсорным дисплеем, и Вам не захочется возвращаться в черно-белый мир. Чтобы активировать нужную функцию, просто коснитесь изображения на экране. Можно настроиться на нужную задачу, выбрав русский язык и найдя ее название в библиотеке пользователей. Цветовую гамму дисплея можно менять.
-
Самый чистый первый класс. Под чашкой традиционных аналитических весов всегда имеется отверстие для опоры чашки. Проходя через отверстие, опора передает усилие на рычаги взвешивающей ячейки. Это отверстие является слабым местом: через него порошки или растворы реактивов могут попасть внутрь механизма весов и повредить его. Часть элитных моделей лишена этого недостатка: под чашкой нет никаких отверстий. Чашка-решетка крепится к задней стенке камеры взвешивания, а под ней размещается съемный поддон. На него собираются все случайно пролитые или просыпанные реактивы. Сам поддон, решетчатая чашка, все части ветрозащитного кожуха сделаны из химически стойких материалов и могут мыться в машинах для мойки лабораторной посуды.Ветрозащитный кожух полностью разбирается в штатном режиме. Все дверки и переднюю панель можно легко снять, вымыть и поставить на место.
ТОЧНОСТЬ. Известно, что даже незначительное изменение внешних условий, например, температуры, может исказить результат взвешивания.
Однако микровесы следят за внешними условиями и при необходимости выполняют калибровку и линеаризацию (настройка по 3-м точкам). Иногда лаборатории располагаются недалеко от источника шума и вибрации. В этом случае мощный процессор и модернизированное программное обеспечение, содержащее эффективные электронные фильтры, позволяют исключительно быстро получить точный и стабильный результат. Адаптер воспроизводимости имеет 5 различных установок и позволяет быстро адаптировать весы к внешним условиям в месте их установки, а также отрегулировать соотношение скорость/ воспроизводимость. В режиме «Быстро» вы практически моментально получаете результат.
Разделение механической и электронной «начинок» и разнесение их в пространстве обеспечивает дополнительную защиту камеры с образцом и весовой ячейки от помех — механических, температурных и электромагнитных. В данных весах впервые решена проблема влияния потоков воздуха на точность взвешивания. Новая весовая чашка выполнена в виде решетчатой конструкции и полностью прозрачна для воздушных течений, что дает уникально короткое время стабилизации и точный результат даже в неблагоприятных условиях.
Электрический заряд на образцах снижает точность и значительно удлиняет время взвешивания. Нередко мелкодисперсные порошки реактивов приобретают заряд при пересыпании из одной емкости в другую. Элитные весы предлагают изящное решение данной проблемы- использование специального сетчатого контейнера, который экранирует электростатический заряд.
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ. Микровесы должны быть готовы к реальным условиям эксплуатации. Поэтому «сердце» весов- ячейка Моноблок изготовлена из специального высокопрочного сплава алюминия, который используют для производства узлов самолета, подверженных наибольшим нагрузкам. Уникальность состоит в том, что смещение частей Моноблока в процессе взвешивания не превышает предела обратимой деформации, те Моноблок может работать практически вечно. А так как ячейка подвергается лишь упругой деформации в одной плоскости и не имеет движущихся, а, следовательно, изнашивающихся деталей. Она устойчива к перегрузкам и случайным ударам. Благодаря компактности, отсутствию мелких деталей и винтов Моноблок прост в обслуживании и ремонте.
Защищенность внутреннего механизма весов обеспечивается отсутствием отверстия, через которое внутрь могут попасть случайно пролитые или просыпанные реактивы, как это бывает у многих лабораторных весов.
При производстве весов используются высококачественные материалы: цельнометаллический корпус, элементы кожуха, поддон, чехол на терминал устойчивы к действию большинства химических реагентов, включая кислоты. Разъемы интерфейсов и кабеля питания надежно герметизированы. Пыле- и влагозащищенная конструкция (стандарт IP 54) обеспечивает полную защиту частей механизмов, находящихся под напряжением или движущихся. Пыль никогда не проникнет в количествах, препятствующих работе весов, даже в самом запыленном помещении.
Какие правила необходимо знать для корректного взвешивания?
Продолжение следует
Генеральный директор ООО «ВЕСайленд» Павлюкова Ирина
по материалам компании Mettler Toledo и Sartorius
|
