La balanza, símbolo de una ciencia

Experientia docet

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La necesidad de determinar los pesos de distintos objetos es, como mínimo, tan antigua como los registros históricos más antiguos. Las transacciones comerciales, desde la determinación del contenido en metal en las monedas a los intercambios de sal, requerían mediciones del peso. El método más común para hacerlo, la balanza de brazos iguales, colocaba lo que debía ser pesado en un plato que colgaba de un extremo de uno de los brazos y se añadían pesos conocidos en el plato que colgaba del extremo del otro brazo hasta que la barra que constituían ambos brazos alcanzaba la horizontal.

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Balanzas de este tipo ya aparecen representadas en papiros egipcios, decorando piezas de cerámica griega y en decoraciones romanas, pero también aparece con orígenes independientes en otros lugares como el Perú precolombino.

Las balanzas más sencillas tenían barras de madera que colgaban de una cuerda, pero muy pronto se mejoraron dotándolas de un fulcro fijo alrededor del que rotaba la barra. Más tarde las barras se harían de metal, frecuentemente latón, y los platillos se suspenderían con cuerdas que aseguraban la horizontalidad. Se descubrió que aumentando la longitud de los brazos se aumentaba la sensibilidad del instrumento.

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La medición del peso en los principios de la metalurgia y de la farmacia demostró ser muy importante, como lo sería en la química primitiva. Sin embargo, los textos del siglo XVII no se paran a detallar las balanzas de la misma forma en la que sí lo hacen con los hornos y otros recipientes, quizás porque las balanzas que se empleaban no eran muy diferentes de las que empleaban los comerciantes. Con todo, algunos protoquímicos del XVII, como Nicolás Lemery alcanzaron resultados de impresionante precisión. Y los primeros químicos de la Real Academia de Ciencias de París (fundada en 1666) se preocuparon sobremanera de que en sus procedimientos de destilación no hubiese pérdidas de materia y se aseguraban de que la masa de los productos obtenidos era igual a la de los materiales de partida.

El procedimiento de pesada no podía ser más simple. Así lo describía Pierre Joseph Macquer en su Dicctionnaire de chymie en 1766:

Dos cantidades de materia suspendidas en uno de los extremos de la palanca o barra de la balanza se consideran como iguales en peso cuando la barra se mantiene en una posición perfectamente horizontal. Este es el método más preciso y mejor para determinar las cantidades de materia empleadas. Se usa mucho en comercio y en otras partes; es el único método a usar en operaciones químicas que requieran exactitud.

A pesar de ello, y por razones que aún hoy no se terminan muy bien de comprender completamente, los químicos de mediados del siglo XVIII mostraban menos interés en los “pesos absolutos” de los materiales con los que operaban que el que mostraron sus predecesores del XVII. Estaban mucho más interesados en los “pesos específicos” (densidades), una propiedad que se pensaba que era característica de una sustancia concreta y, por lo tanto, útil para su identificación cualitativa.

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Cuando Antoine-Laurent Lavoisier comenzó sus investigaciones químicas en las que volvía a la vieja escuela de los pesos absolutos como criterio analítico primario, empleó balanzas bien construidas pero similares en diseño a la que podía usar un orfebre. Conforme aumentó su necesidad de resultados más precisos mandó construir instrumentos de una precisión sin precedentes a los mejores fabricantes de Francia. Además de barras más largas estas balanzas incorporaban fulcros que tenían el ancho de un filo de navaja, para reducir la fricción, y lupas para medir con precisión las escalas que se incorporaban para medir la desviación de la horizontal. Las mejores balanzas que le construyó Jean Nicolas Fortin eran capaces de discernir una parte en 400.000.

La sensibilidad de las últimas balanzas de Lavoisier probablemente excedían las necesidades del investigador. Las impurezas, fugas y otros aspectos fuera de su control fijaban el error en sus mediciones más que la balanza.

Balanza de M. Deleuil (1874) siguiendo el diseño Fortín, con una sensibilidad de un 1 parte en 1.000.000.
Balanza de M. Deleuil (1874) siguiendo el diseño Fortín, con una sensibilidad de una 1 parte en 1.000.000.

A principios del XIX, sin embargo, los mejores métodos y criterios de pureza permitieron a los químicos reducir sus errores analíticos a menos del 0,1 % en la determinación de las propiedades de combinación . Para estos trabajos eran necesarias balanzas precisas y, sobre todo, fiables en cualquier laboratorio bien equipado, convirtiéndose en el símbolo de la ciencia cuantitativa en la que se había convertido la química.

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En la serie Apparatus buscamos el origen y la evolución de instrumentos y técnicas que han marcado hitos en la historia de la ciencia.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

6 comentarios

  • […] La necesidad de determinar los pesos de distintos objetos es, como mínimo, tan antigua como los registros históricos más antiguos. Las transacciones comerciales, desde la determinación del contenido en metal en las monedas a los… […]

  • Avatar de Manuel López Rosas

    Contar, medir, establecer relaciones, generalizar, precisar componentes… y todas la operaciones científicas en perspectiva histórico-social son claves importantes, de gran interés para redescubrirnos en nuestras trayectorias y posibilidades.

    Muy sugestivo el texto y además de sugerentes y hasta sorpresivas ilustraciones, muy linda reflexión, ahora tengo otros motivos para dar un vistazo a la serie «aparatus». Gracias. 🙂

  • Avatar de Carlos Arias

    Buen articulo, la historia nos muestra avances en el desarrollo de este mecanismo al tiempo que su uso va del comercia a la química, a la mineralogía o tal vez no hay actividad donde no sea necesario el uso de esta aparato.

  • Avatar de Oscar Tabares

    El artículo no menciona las unidades de medida. Sin esa referencia, de qué me sirve una balanza? Creo que no pasa de ser un objeto primitivo.

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