La balanza es un instrumento para la determinación de la masa de un objeto basándose en el equilibrio de éste frente a unas pesas de referencia. En esencia, es una máquina simple, una palanca de primer género de brazos iguales en la que, al establecer una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, se consigue comparar masas, y su origen podría remontarse al Egipto quizá del 3000 a.C. por necesidades comerciales.

Las balanzas llamadas de precisión, capaces de apreciar típicamente hasta 1 mg, serían introducidas en los laboratorios hacia 1750, especialmente por el médico, físico y químico escocés Joseph Black (1728-1799).

Esta balanza es de cruz, toda en metal, con dos platillos (de hecho, la palabra “balanza” procede del latín, “bilanx”, que significa “dos platos”) iguales de metal cromado y se encuentra alojada dentro de una urna de madera con paredes de vidrio, manipulándose mediante el levantamiento de la tapa delantera y con una rueda de liberación y frenado de la balanza. Presenta un pendulillo para su nivelación horizontal mediante las patas de tornillo regulable y tiene unas dimensiones de 36 cm x 21 cm x 42 cm. También incluye un cajón de madera en su base para albergar la caja de pesas y las pinzas para usar éstas.

En su uso más simple, permite determinar la masa de un objeto problema colocándolo en un platillo y equilibrando la balanza mediante pesas en el otro platillo. Sin embargo, para eliminar la influencia de una posible ligera desigualdad en los brazos de la misma, se utiliza el llamado método de pesada mediante tara constante: en él, se coloca en un platillo, por ejemplo el izquierdo, una masa (tara) superior a la del objeto problema, se coloca el cuerpo problema en el derecho y equilibra la balanza añadiendo pesas en este platillo; después, dejando la tara en el platillo izquierdo, se quita todo del platillo derecho y se colocan pesas en él para equilibrar la tara. La diferencia entre las pesas añadidas en el platillo derecho la segunda vez y la primera nos da la masa del objeto problema.

Otro posible uso, más sofisticado, es determinar la densidad de un sólido mediante el llamado método del picnómetro. Para ello se determina, usando el método de tara constante, por un lado, la masa del sólido problema y, por otro, su volumen mediante el volumen de agua desalojado cuando el sólido se introduce completamente en agua alojada en un recipiente de vidrio (picnómetro). Para esto último, se pesa primero el picnómetro con agua hasta un nivel, después se introduce el sólido en el agua y se absorbe el exceso de nivel de agua desplazado por el volumen del sólido (enrasado a volumen constante). En realidad, lo que se obtiene al final, mediante la razón de la masa del sólido y la masa del volumen de agua desalojada, es la densidad del sólido problema relativa a la densidad del agua, pero, conociendo ésta a la temperatura del agua durante el experimento gracias a unas tablas, se obtiene la densidad absoluta de dicho cuerpo.

Esta balanza fue utilizada durante unos 50 años en el Laboratorio de Física de la Escuela, tanto para determinar masas como para calcular densidades de materiales (granito, plomo, etc.). Es del modelo llamado balanza fina M8, de la empresa Balanzas Cobos (Barcelona), nacida en 1908 y que aún existe, y fue fabricada hacia 1957 (en su placa identificativa figura B.O.E. 16.9.57), con número de serie 46, siendo su distribuidora la empresa madrileña “Pro-Laboratorios. Material Científico. Productos Químicos Puros”. Esta balanza tiene una capacidad de carga (fuerza) de hasta 100 g y una sensibilidad de 1 mg. Junto a la balanza figura un juego de pesas de 50 g hasta 1 g y un conjunto de subpesas de laminita metálica en acero inoxidable de 500 mg hasta 1 mg. También se incluyen los perdigoncillos de plomo, cuya densidad se desea determinar, y un delicado picnómetro de Gay-Lussac de 50 ml, de borosilicato 04.27, con marca de enrase, fabricado por la empresa madrileña Hnos. Álamo que, nacida en 1961 como un taller de vidrio soplado, hoy se sigue dedicando con éxito a la producción, representación y venta de material de vidrio para laboratorio.

Catalogación, documentación, texto y fotografía: Prof. A. Vitores (2021)