Este laboratorio es el custodio de la referencia nacional de la masa en México, que por ley es el kilogramo prototipo No. 21, el cual llegó a nuestro país en el año de 1892 cuando México firmó el Tratado del Metro en el año 1889.
Además del Kilogramo No. 21, en el laboratorio se resguardan otros dos kilogramos, los prototipos No. 90 y No. 96, adquiridos por el CENAM en los años 2004 y 2011 respectivamente, en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIMP por sus siglas en francés). Estos tres kilogramos tienen una forma cilíndrica con diámetro y altura de 39 mm, fabricados en una aleación de 90 % platino y 10 % iridio. Con estos patrones se mantiene y se asegura la referencia nacional de masa en el país.
Este laboratorio está equipado con una balanza comparadora de masa, única en latinoamérica, con la capacidad de medir la masa al nivel de 1 kg con una resolución de 0.0001 mg. Está instalada dentro de una cámara sellada con la característica especial que puede medir a una presión constante de aire o al vacío.Con esta comparadora de masa es posible realizar la transferencia del valor del patrón nacional de masa a patrones de trabajo de acero inoxidable de la más alta exactitud y dar inicio a la cadena de trazabilidad de todas las mediciones de masa que se realizan en el país.
Debido a los niveles de exactitud requeridos para mantener una referencia confiable en esta magnitud, se necesita la infraestructura especializada de un laboratorio con ambiente controlado en temperatura, presión, humedad relativa,vibraciones, campos electromagnéticos, además de instrumentos auxiliares para medir las magnitudes de influencia que afectan directamente las calibraciones que se realizan en este laboratorio.
La función principal del Laboratorio del Patrón Nacional de Masa es mantener la exactitud del kilogramo prototipo No. 21 y garantizar la trazabilidad de su valor hacia el Sistema Internacional de Unidades a través del valor de la constante de Planck. La capacidad de medición y calibración en pesas de 1 kg es de 0.050 mg con 𝑘= 2 (𝑈rel = 5 × 10-8) con la que se pueden soportar las necesidades de medición de masa del país. Esta capacidad está reconocida a nivel internacional dentro del Arreglo de Reconocimiento Mutuo (MRA) del Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) y se puede consultar en el siguiente enlace:
CMC CENAM pesas 1 kg
Con la entrada en vigor de la actualización del Sistema Internacional de Unidades (SI) el día 29 de mayo de 2019, en donde se redefinió la unidad de masa, el kilogramo, en términos de la constante de Planck, es posible ahora tener trazabilidad al SI a través de algún experimento que relacione la masa directamente con dicha constante. Para conocer más sobre este tema, consultar los siguientes enlaces:
La nueva referencia internacional para el kilogramo.
Información del Sistema Internacional de Unidades, SI.
Actualmente existen dos experimentos: el proyecto XRCD, que consiste en el conteo de átomos en una esfera de moncristal de silicio; y la balanza de Kibble que equilibra potencia eléctrica con potencia mecánica. En este laboratorio se está trabajando en el desarrollo de una balanza de Kibble de mesa para realizar mediciones de masa con incertidumbre estándar relativa de aproximadamente 1 × 10-5en valores de masa de hasta 10 g.
