愛華網(wǎng)1.分析天平的構(gòu)造原理
天平是根據(jù)杠桿原理制成的，它用已知重量的砝碼來衡量被稱物體的重量。在分析工作中，通常說稱量某物質(zhì)的重量，實際上稱得的都是物質(zhì)的質(zhì)量。
2、基本構(gòu)造
(1)天平梁
天平梁是天平的主要部件，在梁的中下方裝有細長而垂直的指針，梁的中間和等距離的兩端裝有三個瑪瑙三棱體，中間三棱體刀口向下，兩端三棱體刀口向上，三個刀口的棱邊完全平行且位于同一水平面上。梁的兩邊裝有兩個平衡螺絲，用來調(diào)整梁的平衡位置(也即調(diào)節(jié)零點)。
(2)吊耳和稱盤
兩個承重刀上各掛一吊耳，吊耳的上鉤掛著稱盤，在稱盤和吊耳之間裝有空氣阻尼器?？諝庾枘崞魇莾蓚€套在一起的鋁制圓筒，內(nèi)筒比外筒略小，正好套入外筒，兩圓筒間有均勻的空隙，內(nèi)筒能自由地上下移動。當天平啟動時，利用筒內(nèi)空氣的阻力產(chǎn)生阻尼作用，使天平很快達到平衡。
(3)開關旋鈕(升降樞)和盤托
天平啟動和關閉是通過開關升降樞完成的。需啟動時，順時針旋轉(zhuǎn)開關旋鈕，帶動升降樞，控制與其連接的托葉下降，天平梁放下，刀口與刀承相承接，天平處于工作狀態(tài)。需關閉時，逆時針旋轉(zhuǎn)開關旋鈕，使托葉升起，天平梁被托起，刀口與刀承脫離，天平處于關閉狀態(tài)。稱盤下方的底板上安有盤托，也受開關旋鈕控制。關閉時，盤托支持著稱盤，防止稱盤擺動，可保護刀口。
(4)機械加碼裝置
機械加碼裝置是一種通過轉(zhuǎn)動指數(shù)盤加減環(huán)形碼(亦稱環(huán)碼)的裝置。環(huán)碼分別掛在碼鉤上。稱量時，轉(zhuǎn)動指數(shù)盤旋鈕將砝碼加到承受架上。當平衡時，環(huán)碼的質(zhì)量可以直接在砝碼指數(shù)盤上讀出。指數(shù)盤轉(zhuǎn)動時可經(jīng)天平梁上加10-990mg砝碼，內(nèi)層由10-90mg組合，外層由100-900mg組合。大于1g的砝碼則要從與天平配套的砝碼盒中取用(用鑷子夾取)。
(5)光學讀數(shù)裝置
光學讀數(shù)裝置固定在支柱的前方。稱量時，固定在天平指針上微分標尺的平衡位置可以通過光學系統(tǒng)放大投影到光屏上。標尺上的讀數(shù)直接表示10mg以下的質(zhì)量，每一大格代表1mg，每一小格代表0.1mg。從投影屏上可直接讀出0.1-10mg以內(nèi)的數(shù)值。
(6)天平箱
為了天平在穩(wěn)定氣流中稱量及防塵、防潮，天平安裝在一個由木框和玻璃制成的天平箱內(nèi)，天平箱前邊和左右兩邊有門，前門一般在清理或修理天平時使用，左右兩側(cè)的門分別供取放樣品和砝碼用。天平箱固定在大理石板上，箱座下裝有三個支腳，后面的一個支腳固定不動，前面的兩個支腳可以上下調(diào)節(jié)，通過觀察天平內(nèi)的水平儀，使天平調(diào)節(jié)到水平狀態(tài)。
3.使用方法
分析天平是精密儀器，放在天平室里。天平室要保持干燥清潔。進入天平室后，對照天平號坐在自己需使用的天平前，按下述方法進行操作：
(1)掀開防塵罩，將前、左 、右三片疊放在天平箱上方。檢查天平是否正常：天平是否水平，稱盤是否潔凈，指數(shù)盤是否在“000”位，環(huán)碼有無脫落，吊耳是否錯位等。如天平內(nèi)或稱盤上不潔凈，應用軟毛刷小心清掃。
(2)調(diào)節(jié)零點接通電源，輕輕順時針旋轉(zhuǎn)升降樞，啟動天平，在光屏上即看到標尺，標尺停穩(wěn)后，光屏中央的黑線應與標尺中的“0”線重合，即為零點(天平空載時平衡點)。如不在零點，差距小時，可調(diào)節(jié)微動調(diào)節(jié)桿，移動屏的位置，調(diào)至零點；如差距大時，關閉天平，調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺絲，再開啟天平，反復調(diào)節(jié)，直至零點。若有困難，應報告指導教師，由教師
指導調(diào)節(jié)。
3)稱量零點調(diào)好后，關閉天平。把稱量物通常放在左稱盤中央，關閉左門；打開右門，根據(jù)估計的稱量物的質(zhì)量，把相應質(zhì)量的砝碼放入右盤中央，然后將天平升降樞半打開，觀察標尺移動方向(標尺迅速往哪邊跑，哪邊就重)，以判斷所加砝碼是否合適并確定如何調(diào)整。當調(diào)整到兩邊相關的質(zhì)量小于1g時，應關好右門，再依次調(diào)整100mg組和10mg組環(huán)碼，每次均從中間量開始調(diào)節(jié)，即使用“減半加減碼”的順序加減砝碼，可迅速找到物體的質(zhì)量范圍。調(diào)節(jié)環(huán)碼至10mg以后，完全啟動天平，準備讀數(shù)。
稱量過程中必須注意以下事項：
①稱量未知物的質(zhì)量時，一般要在臺秤上粗稱。這樣不僅可以加快稱量速度，同時可保護分析天平的刀口。
②加減砝碼的順序是：由大到小，依次調(diào)定。在取、放稱量物或加減砝碼時(包括環(huán)碼)，必須關閉天平。啟動開關旋鈕時，一定要緩慢均勻，避免天平劇烈擺動。這樣可以保護天平刀口不致受損。
③稱量物和砝碼必須放在稱盤中央，避免稱盤左右擺動。不能稱量過冷或過熱的物體，以免引起空氣對流，使稱量的結(jié)果不準確。稱取具腐蝕性、易揮發(fā)物體時，必須放在密閉容器內(nèi)稱量。
④同一實驗中，所有的稱量要使用同一架天平，以減少稱量的系統(tǒng)誤差。天平稱量不能超過最大載重，以免損壞天平。
⑤砝碼盒中的砝碼必須用鑷子夾取，不可用手直接拿取，以免沾污砝碼。砝碼只能放在天平稱盤上或砝碼盒內(nèi)，不得隨意亂放。在使用機械加碼旋鈕時，要輕輕逐格旋轉(zhuǎn)，避免環(huán)碼脫落。
(4)讀數(shù)砝碼與環(huán)碼調(diào)定后，關閉天平門，待標尺在投影屏上停穩(wěn)后再讀數(shù)，及時在記錄本上記下數(shù)據(jù)。砝碼、環(huán)碼的質(zhì)量加標尺讀數(shù)(均以克計)即為被稱物質(zhì)量。讀數(shù)完畢，應立即關閉天平。
(5)復原稱量完畢，取出被稱物放到指定位置，砝碼放回盒內(nèi)，指數(shù)盤退回到“000”位，關閉兩側(cè)門，蓋上防塵罩。登記，教師簽字，凳子放回原處，然后離開天平室。
4.稱量方法
(1)直接法
天平零點調(diào)好以后，關閉天平，把被稱物用一干凈的紙條套住(也可采用戴一次性手套、專用手套、用鑷子或鉗子等方法)，放在天平左稱盤中央，調(diào)整砝碼使天平平衡，所得讀數(shù)即為被稱物的質(zhì)量。這種方法適合于稱量潔凈干燥的器皿、棒狀或塊狀的金屬及其他整塊的不易潮解或升華的固體樣品。
(2)固定質(zhì)量稱量法
此法用于稱取指定質(zhì)量的試樣。適合于稱取本身不宜吸水，并在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定的細?；蚍勰钤嚇樱涫掷m(xù)如下：先稱出容器(如表面皿、鋁勺、硫酸紙)的質(zhì)量?；?qū)⑻炱降淖笥覂煞Q盤中放上大小相等，質(zhì)量相近的兩個表面皿，若質(zhì)量相差太大，可將輕的表面皿放在右盤，在右盤中添加適量玻璃碎片，使天平平衡，調(diào)節(jié)零點(左盤的表面皿用后及時清洗，烘干，放置天平上備用)。然后加入固定質(zhì)量的砝碼于右盤中，再用牛角勺將試樣慢慢加入盛放試樣的表面皿(或其它器皿、硫酸紙)中。開始加樣時，天平應處于關閉狀態(tài)。少量加樣后，判斷加入的量距指定的質(zhì)量差多少。用牛角匙逐漸加入試樣，半開天平進行稱重。當所加試樣與指定質(zhì)量相差不到10mg時，完全打開天平，極其小心地將盛有試樣的牛角勺伸向左稱盤的容器上方約2-3cm處，勺的另一端頂在掌心上，用拇指、中指及掌心拿穩(wěn)牛角勺，并用食指輕彈勺柄，將試樣慢慢抖入容器中，直至天平平衡。此操作必須十分仔細，若不慎多加了試樣，只能關閉升降樞，用牛角匙取出多余的試樣，再重復上述操作直到符合要求為止。然后，取出表面皿，將試樣直接轉(zhuǎn)入接受器。
(3)差減(遞減)稱量法
即稱取試樣的量是由兩次稱量之差而求得。此法比較簡便、快速、準確，在化學實驗中常用來稱取待測樣品和基準物，是最常用的一種稱量法。它與上述兩種方法不同，稱取樣品的質(zhì)量只要控制在一定要求范圍內(nèi)即可。操作手續(xù)如下：用手拿住表面皿的邊沿，連同放在上面的稱量瓶一起從干燥器里取出。用小紙片夾住稱量瓶，打開瓶蓋，將稍多于需要量的試樣用牛角匙加入稱量瓶(在臺秤上粗稱)，蓋上瓶蓋，用清潔的紙條疊成約1厘米寬的紙帶套在稱量瓶上，左手拿住紙帶尾部把稱量瓶放到天平左盤的正中位置，選取適量的砝碼放在右盤上使之平衡，稱出稱量瓶加試樣的準確質(zhì)量(準確到0.1mg)，記下讀數(shù)設為w1g。關閉天平，將右盤砝碼或環(huán)碼減去需稱量的最小值。左手仍用紙帶將稱量瓶從稱盤上拿到接受器上方，右手用紙片夾住瓶蓋柄打開瓶蓋，瓶蓋不能離開接受器上方。將瓶身慢慢向下傾斜，并用瓶蓋輕輕敲擊瓶口，使試樣慢慢落入容器內(nèi)，不要把試樣撒在容器外。當估計傾出的試樣已接近所要求的質(zhì)量時(可從體積上估計)，慢慢將稱量瓶豎起，用蓋輕輕敲瓶口，使粘附在瓶口上部的試樣落入瓶內(nèi)，然后蓋好瓶蓋，將稱量瓶再放回天平左盤上稱量。若左邊重，則需重新敲擊，若左邊輕，則不能再敲，需準確稱取其質(zhì)量，設此時質(zhì)量為w2g。則倒入接受器中的質(zhì)量為(w1-w2)g。按上述方法連續(xù)操作，可稱取多份試樣。
