分析天平

目的要求 
1、了解天平的构造原理,学会使用方法 
2、学会称量方法—直接称量法、固定称量法及差减法。  
一、分析天平的称量原理 
分析天平是根据杠杆原理设计而成的。 设杠杆ABC(见图1),B为支点,A为重点,C为力点。在A及C上分别载重Q及P,Q为被称物的重量,P为砝码的重量,P为砝码的总重量。当达到平衡时,既ABC杠杆呈水平根据杠杆态,则根据杠杆原理Q×AB=P×BC,若B为ABC的中点,则AB=BC,所以Q=P,这就是等臂天平的原理,像**产TG528B型、TG629型阻尼天平、TB型半自动电光天平、TG328A型全自动天平均属此等臂天平。 
若B点不是中点,Q为固定的重量锤,P为总法码重量,但Q×AB=P×BC,当称物体重量时,减去P的砝码,仍使Q×AB=(物重+P-砝码)×BC,这就是不等臂天平的原理,如**产TG729B型单盘减码式全自动电光天平。


针偏斜的程度。指针偏斜程度愈大,则该天平的灵敏度愈高。 
 
二、分析天平的构造

天平的灵敏度与以下因素有关: 
天平的臂长愈长,灵敏度愈高;天平的梁重愈重,灵敏度愈低;支点与重心间的距离愈短,灵敏度愈高。 
但是天平的灵敏度并非仅与这三个因素有关,还与天平梁载重时的变形,支点和载重点的玛瑙刀的接触点(即玛瑙刀的刀口尖锐性及平整性)有关。所以,天平梁制成三角状,中间挖空,三角状顶上设一垂直的灵敏度调节螺丝,水平方向设置两个零点调节螺丝,支点玛瑙刀口略低于载重玛瑙刀口的翘梁式,且天平梁的材质采用铝合金或钛合金等轻金属制成。 
三角状翘梁是为了减少变形影响,挖空及轻金属材质是为了减轻梁重的措施,灵敏度调节螺丝是为了利用螺母本身质量的高低位置来调节d 的长度,水平零点调节螺丝是利用螺母质量调节螺母离支点的距离来调整力矩的大小改变零点位置。 
天平的灵敏度一般以标牌的格数来衡量,即灵敏度=格/ mg,但实际上经常用“感量”来表示:感量=1/灵敏度= mg/格。 
电光天平的感量一般调成1mg/格、0.1 mg/格、0.01 mg/格 ,将标牌制成透明膜,装在指针上,然后,通过光学放大10倍使天平的表观“感量”成 1mg/格、0.1 mg/格、0.01 mg/格 、0.001 mg/格。因此,又称万分之**平,十万分之**平、百万分之**平。由于实际感量较低,所以它能很快达到平蘅,既达到快速称重,又能提高读数的精密度,且在10mg(对十万分之**平是1mg,对百万分之**平是0.1mg)以内的称重无须加砝码直接由屏幕上读数。 

为20 + 0.230 + 0.0016 = 20.2316(克) 
 
三、电光天平的称量方法有三种: 1、     直接称量法: 
将所称的物质如坩锅、小烧杯、小表皿„„等直接置于电关天平的左边或(右边)称量盘上,加法码或转动指数盘到投影屏平衡,则所加砝码既是所称物质的质量。 
2、   指定重量称量法: 
当称取不吸水、在空气中性质稳定的试样,如金属试样、矿石试样等,可采用此法。即先称容器重量(如烧杯表面皿、铝铲、硫酸纸等),然后将砝码或指数盘加到指定重量,用牛角匙轻轻震动使试样慢慢到入容器,使平衡点与称容器时一致。 
3、     减量法: 
当样品易吸水、易氧化或易与二氧化碳反应时,则采用此法。先将样品置于称量瓶中,称出试样加称量瓶的总质量W,然后将样品倾倒一部分,再称剩余式样加称量瓶的质量为W,则**份式样质量为(W1-W2)克,依次类推,称出第二份,第三份式样„„。 
若是易吸水、易氧化或易与二氧化碳反映的液体样品,如浓硫酸,氢氧化钠„„等,可将式样装入小滴瓶中代替称量瓶并象上述一样步骤进行。称量取药品时按图所示步骤进行:从干燥器中取出转有药品的称量瓶,用小纸片夹住称量瓶,在接受器的上方,打开瓶盖,倾斜瓶身,用瓶盖轻敲瓶口上部使试样慢慢落入容器中见图5。当倾出的样品接近所需量时,一边继续轻敲瓶口,一边逐渐将瓶身竖直,使沾在瓶口的式样进入接受器,然后盖上瓶盖,放回托盘上,准确称取其质量,两次质量之差即为所称样品的质量
光天平是一种精密而贵重的仪器,为了保持仪器的精密度使称量能获得准确的结果,使用时应遵守下列规则: 
1、光天平应放在室温均匀的牢固台面上,避免震动、潮湿、阳光照射及腐蚀性气体。 
2、前**检查天平是否处于水平状态,然后再称。 
3、在天平称量盘上放置或取下被称物,加减砝码及轻轻装动指数盘时,**下把天平梁托住,轻放轻取缓慢转动。下降或升起天平梁时,应小心缓慢,否则均容易使玛瑙刀口损坏。 
4、未知样品质量时,加减砝码或转动指数盘后,用半开状态观察是否接近平衡点,可以从投影屏上移动方向和速度衡量;若向-1方向移动,表示砝码重了,需砝码,若向+1方向移动,表示砝码轻了,需加砝码;若移动速度愈快,表示离平衡愈远,加减砝码量要大,若移动速度愈慢,加减砝码愈小。切勿在全开状态观察,易使刀口损坏,且容易发生吊耳脱落。 
5、物体的温度应与室温一致,否则会使称量结果不准确。这是因为称量盘附近空气受热膨胀而发生对流及天平臂长的热膨胀引起误差而造成的。 
6、腐蚀服物质、易挥发、易吸水、易与二氧化碳作用或易氧化的物质称重时,**放在密闭容器内进行称重。 
7、同一分析工作中称量应使用同一台天平与砝码,可减少称量误差。 
8、称量时,要关紧天平门,防止空气流动所造成的误差。 
9、天平箱要保持干燥,并放有变色硅胶,若变成粉红色应干燥处理后再放入。 
10、称量完毕,应关上升降架,取出被称量物体和砝码,指数盘复零,并用毛刷打扫干净,关上天平门,罩上布罩,关上电源后,再离开天平室。 
四、操作步骤 1、零点的调节 
缓慢地顺时针转动起落架旋钮**完全打开,待平衡时,观察投影屏上零点是否对准刻度指示线,若有相差,可用微动调节杆调**刻度线为止。若用微动调节杆无法调整,则请教师用零点调节螺丝(平衡螺丝)调整。 
零点调整后,连续开关三次,记录零点变动数据。2、用直接称重法称出标号物质,并记录质量(称量**0.0001克)。 3、用减量法称取2份0.2~0.3克的基准碳酸钠(称量**0.0001克),分别置于两小烧杯中,记录数据,算出试样质量。 
4、数据记录 
称完后,按使用规则自行检查后,经老师复查后,方可离开实验室。