Analysenwaagen - Studie zur Genauigkeit von Waagen

Analysenwaagen – Studie zur Genauigkeit von Waagen

Ana­ly­sen­waa­gen sind Spe­zi­al­waa­gen, die in Berei­chen Anwen­dung fin­den, wo höchs­te Genau­ig­keit unver­zicht­bar ist. Gegen­über ande­ren Waa­gen wei­sen sie spe­zi­el­le Merk­ma­le auf. Beson­ders ihre äußers­te Prä­zi­si­on beim Wägen über­trifft die von ande­ren Wäge­ge­rä­ten. Wegen ihrer mini­ma­len Auf­lö­sung von typi­scher­wei­se 0,1 mg arbei­ten Ana­ly­sen­waa­gen so prä­zi­se, dass auch das Wägen von gerings­ten Stoff­men­gen in Labo­ren mög­lich ist. Fein­waa­gen, wie sie im Schmuck­han­del und in der Roh­stoff­bran­che vor­kom­men, lie­fern ähn­lich gute Ergeb­nis­se. Neu­es­te Stu­di­en machen deut­lich, wel­chen hohen Stel­len­wert genaue Ana­ly­sen­waa­gen in Berei­chen der Fein­wä­ge­tech­nik ein­neh­men. Wir stel­len die­se für Sie vor.

Verwendungsbereiche der Analysenwaagen

Ana­ly­sen­waa­gen kom­men über­all dort zum Ein­satz, wo höchs­te Prä­zi­si­on beim Wägen vor­ge­schrie­ben ist. Auch Fein­waa­gen, die ähn­lich prä­zi­se arbei­ten, sind in bestimm­ten Bran­chen unabdingbar. 

Wegen ihrer hohen Genau­ig­keit fin­den Ana­ly­sen­waa­gen vor allem in fol­gen­den spe­zi­el­len Berei­chen Anwendung: 

  • Labor
  • Medi­zin (Kör­per­ana­ly­sen­waa­gen)
  • Apo­the­ken (Apo­the­ker­waa­gen, Rezepturwaagen)
  • Schu­len und Hochschulen
  • Bestimm­te Berei­che der Industrie

Besondere Merkmale der Analysenwaagen

Da Ana­ly­sen­waa­gen mit feins­ter Auf­lö­sung und hohen Wäge­be­rei­chen arbei­ten, wür­de der Wäge­vor­gang bereits beein­träch­tigt wer­den, wenn feins­te Teil­chen, zum Bei­spiel von Labor­pro­ben, beim Wäge­vor­gang ver­lo­ren gehen. Auf der ande­ren Sei­te könn­ten Par­ti­kel oder wei­te­re Außen­ein­flüs­se das Wäge­er­geb­nis beein­träch­ti­gen. Ein Rund­um-Glas­schutz, auch Wind­schutz, zum Erzie­len höchs­ter Wäge­ge­nau­ig­keit ist fes­ter Bestand­teil jeder Ana­ly­sen­waa­ge. Moder­ne Waa­gen ver­fü­gen über einen Bewe­gungs­sen­sor, der den Wind­schutz auto­ma­tisch öff­net. Bei ande­ren Waa­gen erfolgt die Öff­nung des Glas- oder Kunst­stoff­schut­zes mecha­nisch. Der Wind­schutz als mar­kan­tes­tes Merk­mal der Ana­ly­sen­waa­gen hält Fremd­ein­flüs­se von Wäge­gut und Waag­scha­le fern. Die­se Art der Waa­gen lässt sich in drei Aus­füh­run­gen unter­tei­len: kali­brier­fä­hig, geeicht und eichfähig.

Bei Ana­ly­sen­waa­gen han­delt es sich um beson­de­re Spe­zi­al­waa­gen. Die wich­tigs­ten Merk­ma­le haben wir für Sie aufgelistet:

  • Wind­schutz
  • Höchst­mög­li­che Prä­zi­si­on von Waagen
  • Kali­brier­au­to­ma­tik
  • Fil­ter für Mess­wer­te (fil­tert Mess­wer­te und zeigt dem Nut­zer nur brauch­ba­re Wer­te an)
  • Stück­zahl­funk­ti­on
  • Rezep­tur­funk­ti­on (für Apo­the­ken und Labore)
  • GLP Pro­to­kol­lie­rung
  • Dich­te­be­stim­mung

Eichung und Kalibrierung von Analysenwaagen

Die meis­ten Ana­ly­sen­waa­gen sind mit einer Kali­brier­au­to­ma­tik aus­ge­stat­tet, was den Kali­brier­vor­gang für den Ver­brau­cher ein­fach macht. Die Kali­brier­au­to­ma­tik führt inner­halb von bestimm­ten Zeit­zy­klen oder bei Tem­pe­ra­tur­schwan­kun­gen auto­ma­tisch eine Jus­ta­ge der Waa­ge durch. 

Die amt­li­che Eichung von Waa­gen ist gemäß EU-Richt­li­nie 90/384/EWG gesetz­lich vor­ge­schrie­ben, wenn die­se im geschäft­li­chen Ver­kehr, bei der Her­stel­lung von Arz­nei­mit­teln oder zu Ana­ly­se­zwe­cken im Labor ein­ge­setzt wer­den. Auch in der Her­stel­lung von Fer­tig­ver­pa­ckun­gen gel­ten die­se Eich­vor­schrif­ten. Nur eich­fä­hi­ge Waa­gen kön­nen amt­lich geeicht wer­den. Eich­fä­hi­ge Ana­ly­sen­waa­gen oder Fein­waa­gen erken­nen Sie an der Kenn­zeich­nung “M”. Da Eichung und Jus­tie­rung meis­tens orts­ab­hän­gig erfol­gen, ist zur Eich­vor­be­rei­tung immer der defi­ni­ti­ve Auf­stel­lungs­ort zu benen­nen. Die Eich­gül­tig­keits­dau­er für Waa­gen aller Eich­klas­sen beträgt gene­rell zwei Jah­re. Die ver­schie­de­nen Waa­gen­ar­ten kön­nen in drei Eich­klas­sen unter­teilt werden:

  • Eich­klas­se I: Analysenwaagen
  • Eich­klas­se 2: Präzisionswaagen
  • Eich­klas­se 3: Industriewaagen

Funktionsweise der Analysenwaagen

Bevor Sie mit dem Wäge­vor­gang begin­nen, ach­ten Sie am bes­ten dar­auf, dass der Wind­schutz voll­stän­dig geschlos­sen ist. Dann stel­len Sie die Anzei­ge durch Drü­cken der Tara-Tas­te auf 0. Anschlie­ßend brin­gen Sie das Prüf­ge­wicht oder die Pro­be auf. Nach kur­zer Zeit erscheint das Ein­hei­ten­sym­bol mg oder g in der Anzei­ge. Die Ergeb­nis­se ver­mer­ken Sie in glei­chen Zeit­ab­stän­den. Soll­ten Sie län­ge­re Pau­sen zwi­schen den ein­zel­nen Wäge­vor­gän­gen benö­ti­gen (z.B. 15 Minu­ten), ist es rat­sam, die Waag­scha­le ein­mal kurz zu belas­ten und dann wie­der zu ent­las­ten. Best­mög­li­che Genau­ig­keit der Ana­ly­sen­waa­gen ist nur so beim erneu­ten Wägen leistbar.

Studien zur Bedeutung der Analysenwaagen

Wir haben ver­schie­de­ne Stu­di­en genau­er unter die Lupe genom­men und ana­ly­siert, was in Bezug auf Ana­ly­sen­waa­gen beach­tet wer­den muss. Die wich­tigs­ten Erkennt­nis­se der Stu­di­en möch­ten wir Ihnen nicht vor­ent­hal­ten, denn es gibt eini­ges zu berücksichtigen.

Der korrekte Umgang mit Analysenwaagen

Recher­chen der Stu­die sar­to­ri­us OMNILAB haben wert­vol­le Auf­schlüs­se zu einem bes­se­ren Umgang mit Ana­ly­sen­waa­gen erge­ben. Eine ver­bes­ser­te Genau­ig­keit wird dem­nach erzielt, wenn ver­schie­de­ne Fak­ten bei der Ver­wen­dung beach­tet wer­den. Fol­gen­de wich­ti­ge Vor­aus­set­zun­gen kön­nen den Wäge­vor­gang posi­tiv beeinflussen:

Der Arbeits­raum

Direk­te Son­nen­ein­strah­lung, zu stark ein­ge­stell­te Kli­ma­an­la­gen oder Gebäu­de­schwin­gun­gen sind nur weni­ge Fak­to­ren, die sich stö­rend auf den Wäge­vor­gang aus­wir­ken kön­nen. Die sta­bils­te und bes­te Posi­ti­on für Wäge­ti­sche zum Auf­stel­len von Ana­ly­sen­waa­gen und Fein­waa­gen befin­det sich gemäß der Unter­su­chung in einer Raum­ecke.

Luft­feuch­tig­keit

Eine falsch defi­nier­te Luft­feuch­tig­keit kann in der Wäge­tech­nik, vor allem in Labo­ren, schwer­wie­gen­de Fol­gen haben. Ände­run­gen in der Feuch­tig­keit mani­pu­lie­ren den Auf­triebs­ef­fekt von Wäge­gut und Gewich­ten. Es emp­fiehlt sich daher, die Luft­feuch­te am Auf­stel­lungs­ort der Waa­ge zwi­schen 45% und 60% kon­stant zu halten. 

Genau­ig­keit

Wegen der unver­zicht­ba­ren hohen Genau­ig­keit ver­fü­gen vie­le moder­ne Ana­ly­sen­waa­gen über eine inno­va­ti­ve Kali­brier­au­to­ma­tik, die ent­spre­chen­de Ein­stel­lun­gen in gro­ßen Tei­len selbst­tä­tig durch­führt. Soll­ten Sie jedoch Abwei­chun­gen ent­de­cken, müs­sen die­se zeit­nah besei­tigt wer­den. Täg­li­che Kon­trol­len des Soll­wer­tes sind an die­ser Stel­le zu emp­feh­len, um die Genau­ig­keit der Waa­gen zu erhalten.

Wäge­gut und Wägegefäß

Wäge­gut und Gefäß sind eine sehr emp­find­li­che Ange­le­gen­heit und soll­ten daher nie mit den Hän­den berührt wer­den. Für Pro­ben soll­te das kleinst­mög­li­che Wäge­ge­fäß ver­wen­det wer­den. Zu berück­sich­ti­gen ist fer­ner die elek­tro­sta­ti­sche Auf­la­de­fä­hig­keit von Kunst­stoff­ma­te­ria­li­en bei zu gerin­ger Luft­feuch­tig­keit. Pro­ben als auch Wäge­ge­fäß soll­ten vor dem Wäge­vor­gang leicht tem­pe­riert sein. Denn Tem­pe­ra­tu­ren beein­träch­ti­gen das Gewicht. Zu kal­tes Wäge­gut wür­de zu schwer wer­den, zu war­mes Wäge­gut zu leicht.

Pfle­ge der Wägegeräte

Nach Abschluss der Wäge­vor­gän­ge sind sowohl die Waag­scha­le als auch der Arbeits­raum mög­lichst “lupen­rein“ sau­ber zu hal­ten. Kleins­te Par­ti­kel­rück­stän­de auf der Waag­scha­le kön­nen das Gewichts­er­geb­nis beim Wägen im Fein­wä­ge­be­reich erheb­lich beein­träch­ti­gen. Peni­bels­te Sau­ber­keit bei der Pfle­ge der Ana­ly­sen– oder Fein­waa­gen sowie deren Auf­stel­lungs­or­te sorgt ein­deu­tig für eine ver­bes­ser­te Genau­ig­keit der Waa­gen. Das gilt auch für alle wei­te­ren Fein­waa­gen, die zum Bei­spiel im Schmuck­be­reich oder Roh­stoff­sek­tor zu fin­den sind.

Phy­si­ka­li­sche Einflüsse

Durch das Wäge­gut wer­den phy­si­ka­li­sche Ein­flüs­se auf die Wäge­ge­nau­ig­keit her­vor­ge­ru­fen. Wir haben die wich­tigs­ten Ein­flüs­se für Sie auf­ge­lis­tet, die sie beach­ten sollten:

  • Feuch­tig­keits­ver­än­de­run­gen
  • Pro­ben­be­häl­ter (Emp­feh­lung: Ver­wen­den Sie Gefä­ße mit mög­lichst klei­nen Öffnungen)
  • Magne­ti­sche Wäge­gü­ter und Behäl­ter aus Metall (Kraft­fel­der kön­nen die Genau­ig­keit der Ana­ly­sen­waa­gen beeinträchtigen)
  • Elek­tro­sta­tik: zieht die Gewichts­an­zei­ge in eine Rich­tung (Raum­feuch­te erhöhen)
  • Stand­ort­wech­sel (Schwe­re­be­schleu­ni­gung wirkt sich auf Wer­te der Genau­ig­keit aus): Emp­feh­lung: Jus­tie­ren Sie immer am Ort des Wägens
  • Tem­pe­ra­tur­un­ter­schie­de (Repro­du­zier­bar­keit lei­det, Wäge­er­geb­nis wird unge­nau); Emp­feh­lung: Ver­su­chen Sie die Pro­ben und Pro­ben­be­häl­ter pas­send zu temperieren.

Wägen und Analysieren im Labor

Obwohl die ana­ly­ti­sche und phar­ma­zeu­ti­sche Che­mie eine her­aus­ra­gen­de Ent­wick­lung erlebt hat, lie­fert das Wägen mit moder­nen Ana­ly­sen­waa­gen in die­ser Bran­che auch heu­te noch die bes­ten Ergeb­nis­se. Recher­chen aus der Stu­die von Phar­ma News heben die Bedeu­tung des genau­en Wägens mit Ana­ly­sen­waa­gen in der ana­ly­ti­schen Che­mie hervor. 

Erst­qua­li­fi­zie­rung der Waagen

Phar­ma News emp­fiehlt die zeit­na­he und ein­fa­che Erst­qua­li­fi­zie­rung von Ana­ly­sen­waa­gen durch IPac. Phar­ma­un­ter­neh­men haben gro­ße Her­aus­for­de­run­gen zu bewäl­ti­gen, um allen Regel­wer­ken Fol­ge zu leis­ten. Einen Teil die­ser Auf­ga­ben nimmt IPac den Unter­neh­men bei Auf­trags­er­tei­lung ger­ne ab. Aus IPac ist der Behör­den-Abschnitt Phar­ma-Pac ent­stan­den, der sich aus­schließ­lich mit Waa­gen sowie der Genau­ig­keit die­ser für den Ein­satz in Labo­ren der Phar­ma­zie oder Che­mie befasst. Zu den prüf­ba­ren Punk­ten gehö­ren Fol­gen­de, die für die Genau­ig­keit der Ana­ly­sen­waa­gen unver­zicht­bar sind:

  • Min­dest­ge­wichts­be­stim­mung
  • FDA-Kon­for­mi­tät
  • Mess­un­si­cher­hei­ten

Drei ent­schei­den­de Vor­tei­le ent­ste­hen dem Anwen­der aus der Che­mie- und Phar­ma­bran­che, wenn er Phar­ma-pac beauf­tragt: Die Exper­ten von IPac sind fach­kun­dig geschult, das Risi­ko für nicht bestan­de­ne Audits redu­ziert sich und mit der Ein­schal­tung von IPac senkt sich das Zeit­fens­ter bis zur Inbe­trieb­nah­me des neu­en Wäge­ge­rä­tes beachtlich. 

Nut­zen in der Che­mie- und Pharmaindustrie

Neben der hohen Genau­ig­keit haben gute Ana­ly­sen– und Fein­waa­gen gemäß der Stu­die von Phar­ma News und der Beur­tei­lung eines bekann­ten Phar­ma­kon­zerns noch wei­te­re Vorteile:

  • Maxi­ma­le Sicher­heit durch Repro­du­zier­bar­keit und Rückführbarkeit
  • Ein­fa­che Pro­gram­mie­rung einer Rezep­tur mit höchs­ter Genau­ig­keit und ange­pass­te Dokumentation
  • Kon­sis­ten­te Doku­men­ta­ti­on für siche­re Mess­wer­te (zum genau­est mög­li­chen Mischen und damit für einen ver­bes­ser­ten Kundenerfolg)

Die rich­ti­ge Software

Die bes­ten Ana­ly­sen­waa­gen im Labor sind nur halb so gut, wenn die rich­ti­ge Soft­ware fehlt. Eine gute Soft­ware zum dyna­mi­schen Wägen lie­fert in ers­ter Linie zuver­läs­si­ges und schnel­les Daten­ma­nage­ment. Die Stu­die Phar­ma News emp­fiehlt die LabX-Soft­ware von Mett­ler Toledo.

FAQs: Häufig gestellte Fragen und ihre Antworten

Welche Höchstlastvorgaben gibt es für Analysenwaagen?

Ana­ly­sen­waa­gen im Labor arbei­ten oft­mals im Mil­li­gramm-/Gramm­be­reich mit höchs­ter Genau­ig­keit. Sie wei­sen daher eher gerin­ge Höchst­las­ten auf. 520 Gramm lie­gen dabei schon im höhe­ren Bereich. Da Ana­ly­sen­waa­gen jedoch auch zur Ermitt­lung von Kör­per­fett im medi­zi­ni­schen Bereich die­nen oder im Indus­trie­be­reich ein­ge­setzt wer­den, kön­nen sich die Höchst­las­ten im höhe­ren Kilo­gramm­be­reich bewe­gen. Eine ver­läss­li­che Genau­ig­keit ist auch hier vorgeschrieben.

Sind die hochempfindlichen Analysenwaagen einfach in der Handhabung?

Die zahl­rei­chen tech­ni­schen Funk­tio­nen zum Errei­chen der erwünsch­ten Genau­ig­keit der Ana­ly­sen­waa­gen ber­gen ein gewis­ses Feh­ler­ri­si­ko. Daher soll­te das Per­so­nal durch Exper­ten ent­spre­chend im Umgang mit die­sem sen­si­blen Wäge­ge­rät geschult sein. Es emp­fiehlt sich außer­dem, die Räum­lich­kei­ten und Auf­stel­lungs­or­te mit Bedacht zu wäh­len. Umge­bungs­ein­flüs­se, wie bei­spiels­wei­se Feuch­tig­keit oder Hit­ze kön­nen das Wäge­er­geb­nis und die Genau­ig­keit der Ana­ly­sen­waa­ge beeinträchtigen.

Sind Analysenwaagen mit PC und Drucker kompatibel?

Die meis­ten Ana­ly­sen­waa­gen ver­fü­gen zur bes­se­ren Pro­to­kol­lie­rung über Daten­schnitt­stel­len. Vie­le sind mit WiFi, Blue­tooth oder USB-Funk­ti­on aus­ge­stat­tet. Sie kön­nen direkt mit einem Dru­cker oder Lap­top ver­bun­den wer­den, was die Arbeit kom­for­ta­bel macht.

Mit welchen Preisen muss ich bei der Anschaffung einer qualitativ hochwertigen Analysenwaage rechnen?

Pau­scha­le Preis­nen­nun­gen kom­men hier nicht zum Tra­gen. Prei­se sind viel­fach abhän­gig davon, für wel­chen Ein­satz­zweck Sie Ana­ly­sen­waa­gen ver­wen­den möch­ten. Prio­ri­tät beim Erwerb hat immer die Genau­ig­keit der Waa­ge. Ana­ly­sen­waa­gen bestehen aus vie­len Kom­po­nen­ten und Hilfs­mit­teln. Je bes­ser die Aus­stat­tung ist, umso höher ist ihr Preis. Ver­gleicht man die Prei­se Online, bewe­gen sich die­se in einem gro­ßen Rah­men zwi­schen 1.000 und 10.000 EUR. Manch­mal kann das jedoch auch unter- oder ober­halb die­ser Preis­gren­zen liegen.

Jeder, der beruf­lich mit dem kom­ple­xen Feld der Wäge­tech­nik in Kon­takt kommt, stößt auf zahl­rei­che Fra­gen. Neben wert­vol­len Erkennt­nis­sen aus den vor­ge­stell­ten Stu­di­en zur Prä­zi­si­on von Waa­gen erhal­ten Sie einen hilf­rei­chen Über­blick zum The­ma Waa­gen und Wäge­tech­nik bei den Exper­ten von As-Wäge­tech­nik.

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