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.