分析天平的使用.docx

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试验 3 分析天平的使用
试验目的
1、了解电光分析天平的构造、使用方法、技巧、维护及保养。
2、测试分析天平的稳定性〔示值变动性〕和灵敏度。
3、学习直接法和减量法两种根本称量方法，正确使用称量纸和称量瓶。
4、练习用列表法表示试验数据。
试验内容
一、外观检查
1、取下天平罩，叠好置于适当位置，检查砝码盒中砝码是否齐全，夹砝码的镊子是否在盒内，圈码是否完好并正确挂在圈码钩上，读数盘的读数是否在零位。
2、检查天平是否处于休止状态，天平梁和吊耳的位置是否正常。
3、检查天平是否处于水平位置，假设不水平，可调成天平前部下方支脚底座上的两个水平调整螺丝，使水泡水准器中的水泡位于正中。
4、天平盘上如有灰尘或其它落入物体，应当用软毛刷轻扫干净。
二、零点调整
天平的零点是指天平空载时的平衡点，每次称量之前都要先测定天平的零点。天平的 外观检查完毕后，接通电源，顺时针转动升降旋钮到底〔即开启天平〕，此时可以看到缩 微标尺的投影在光屏上移动，当标尺指针稳定后，假设光屏上刻度线与标尺的 线不重合， 可拨动升降旋钮下方的调零拉杆移动光屏使其重合，零点即调好。假设光屏移动到终点还是 不能与标尺 线重合，应请教师通过旋转天平梁上的平衡螺丝来调整。
三、示值变动性的测定
示值变动性是指在不转变天平状态的状况下，屡次开启天平其平衡位置的再现性，表示称量结果的牢靠程度。其值越小，牢靠性越高。
在天平空载的状况下，屡次开启天平，登记每次开启天平稳定后平衡点的读数，反复四次，其最大值和最小值的差值即为该台天平的空载示值变动性。
空载示值变动性= Lo(最大值)－Lo(最小值)＝〔 〕
1
在天平的左、右盘上各加20g 砝码，再测出天平的平衡点，如此反复测定四次，并计
算出天平变动性的大小。
载重示值变动性 = L(最大值)－L(最小值) ＝〔 〕
四 、灵敏度的测定
天平的灵敏度：为每增加 1mg 砝码时引起的天平零点与停点之间所偏移的小格数，天平越灵敏偏移的格数越多。灵敏度常用感量表示，感量是指指针偏移一格时所需的质量。
1
天平空载灵敏度＝ 停点－零点 〔小格/ mg〕 感量＝ 1
(mg/小格)
1
10mg 灵敏度
1、空载灵敏度
轻轻旋开旋钮以放下天平横梁，登记天平零点后，关上旋钮托起天平横梁。用镊子夹 取 10mg 圈码，置于天平左盘的正中心。重旋开旋钮，待指针稳定后，读取平衡点读数， 关上旋钮，由平衡点和零点之差算出空盘灵敏度〔小格/mg〕及感量〔mg/小格〕。
空盘灵敏度＝〔 〕〔小格/mg〕
2、载重灵敏度
天平左右两盘各载重 20g，用同样的操作测定载重时的灵敏度。天平的灵敏度是天平灵敏性的一种度量，指针移动的距离愈大，天平的灵敏度愈高。天平载重时，梁的重心将略向下移，故载重后的天平灵敏度有所下降。天平的灵敏度太高和太低都不好，其大小可通过天平背后上部的灵敏度调整螺丝〔又称感量调整螺丝〕进展调整。
一般要求天平的灵敏度在 98－102 小格/10mg 范围内。假设低于 98 小格/10mg，应将灵敏度调整螺丝向上调，以上升天平梁重心，增加其灵敏度，假设高于 102 小格/10mg，应将灵敏度调整螺丝向下调，以降低天平梁重心，降低其灵敏度。
载重灵敏度＝〔 〕〔小格/mg〕
四、称量练习
1、直接法称量练习
要求：用直接法准确称取 ± 给定固体试样 (称准到小数后第四位)。
提示：称量纸叠成凹形，放入天平左盘中心，先称称量纸(约 -)，留神地参与试样到
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称量纸上，再称称量纸与试样总质量。
留意：不要将试样撒落在桌面。
2、减量法称量练习
要求：用减量法准确称取二份 －(称准到小数后第四位)。
提示：先在称量瓶中装入 1g 左右的固体试样，盖上瓶盖后在台秤上粗称。然后放入天平左盘中心，准确称出其质量。再用纸条夹出称量瓶，留神倾斜称量瓶，轻碰瓶口， 使试样落入干净的烧杯中;再放入天平左盘中心，准确称出其质量，两次称量的差值 即为所称试样量。
留意：假设从称量瓶中倒出的药品太多，不能再倒回称量瓶中，应重称量。天平称量操作应急躁细致，不行急于求成。
试验的灵敏度主要取决天平的什么零件？称量时如何维护天平的灵敏性？
2、在什么状况下用直接法称量？什么状况下用减量法称量？
3、用半自动电光天平称量时，如何推断是该加码还是减码？
4、为什么要留意保护玛瑙刀口？保护玛瑙刀口要留意哪些问题？
5、准确进展减量法称量的关键是什么？用减量法称取试样时，假设称量瓶内的试样吸湿， 将对称量结果造成什么误差？假设试样倾入烧杯内后再吸湿，对称量结果是否有影响？
根本学问－天平的构造与使用
1、天平的种类：
天平是化学试验不行缺少的重要的称量仪器，种类繁多，按使用范围大体上可分为工业天平、分析天平、专用天平。按构造可分为等臂双盘阻尼天平、机械加码天平、半自动机械加码电光天平、全自动机械加码电光天平、单臂天平和电子天平。按周密度可分为周密天平、一般天平。各类天平构造各异〔见以以下图〕，但其根本原理是一样的，都是依据杠杆原理制成的。现以目前广泛使用的半自动机械加码电光天平〔TG328〕为例说明其构造 和使用方法。
1
半机械加码天平 全机械加码天平 电子天平
2、天平的构造：
1 指针 2 吊耳
梁架 11 阻力盒
3 天平梁升
12 光屏
4 调零螺丝 5 感量螺丝 6 前面门 7 圈码 8 刻度盘 9 支柱 10 托
13 天平盘
14 盘托
15 垫脚螺丝
16 脚垫
17 降钮
18 光屏移动拉杆
主要部件：
天平梁：天平梁是天平的主要部件之一，梁上左、中、右各装有一个玛瑙刀口和玛瑙平板。装在梁中心的玛瑙刀刀口向下，支承于玛瑙平板上，用于支撑天平梁，又称支点刀。装在梁两边的玛瑙刀刀口向上，与吊耳上的玛瑙平板相接触，用来悬挂托盘。玛瑙刀口是天平很重要的部件，刀口的好坏直接影响到称量的准确程度。玛瑙硬度大但脆性也大，易因碰撞而损坏，故使用时应特别留意保护玛瑙刀口。
指针：固定在天平梁的中心，指针随天平梁摇摆而摇摆，从光幕上可读出指针的位置。
(4) 光幕：通过光电系统使指针下端的标尺放大后，在光幕上可以
清楚地读出标尺的刻度。标尺的刻度代表质量，每一大格代表
4
升降钮：是把握天平工作状态和休止状态的旋钮，位于天平正前方下部。
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1mg，每一小格代表 。
天平盘和天平橱门：天平左右有两个托盘，左盘放称量物体，右盘放砝码。光电天平是比较周密的仪器，外界条件的变化如空气流淌等简洁影响天平的称量，为削减这些影响，称量时确定要把橱门关好。
100g，最小质量为 1g。在 1g 以下的是用金属丝做成的圈码， 安放在天平的右上角，加减的方法是用机械加码旋钮来把握， 用它可以加 10～990mg 的质量。10mg 以下的质量可直接在光
砝码与圈码：天平有砝码和圈码。砝码装在盒内，最大质量为
幕上读出。留意：全机械加码的电光天平其加码装置在右侧， 全部加码操作均通过旋转加码转盘实现，如以以下图所示。
3、天平的称量步骤
称前检查 使用天平前，应先检查天平是否水平；机械加码装置是否指示 位置；吊耳及圈码位置是否正确，圈码是否齐全、有无跳落、缠绕；两盘是否清洁，有无异物。
零点调整 接通电源，缓缓开启升降旋钮，当天平指针静止后， 观看投影屏上的刻度线是否与缩微标尺上的 刻度相重合。如不重合，可调整升降旋钮下面的调屏拉杆，移动投影屏位置，使之重合，即调好零点。如已将调屏拉杆调到终点仍不能重合，则需关闭天平，调成天平梁上的平衡螺丝〔初学者应在教师的指导下进展〕。
称量 翻开左侧橱门，把在台秤上粗称〔为什么要粗称？〕过的被称量物放在左盘中心，关闭左侧橱门；翻开右侧橱门，在右盘上按粗称的重量加上砝码，关闭右侧橱门， 再分别旋转圈码转盘外圈和内圈，加上粗称重量的圈码。缓慢开启天平升降旋钮，根 据指针或缩微标尺偏转的方向，打算加减砝码或圈码。留意，如指向左偏转〔缩微标 尺会向右移动〕说明砝码比物体重，应马上关闭升降旋钮，削减砝码或圈码后再称， 反之则应增加砝码或圈码，反复调整直至开启升降旋钮后，投影屏上的刻度线与缩微 标尺上的刻度线在 到 之间为止。
读数 当缩微标尺稳定后即可读数，其中缩微标尺上一大格为 1mg，一小格为 ， 假设刻度线在两小格之间，则按四舍五入的原则取舍，不要估读。读取读数后应马上关 闭升降旋钮，不能长时间让天平处于工作状态，以保护玛瑙刀口，保证天平的灵敏性
和稳定性。称量结果应马上照实记录在记录本上，不行记在手上、碎纸片上。
天平的读数方法：砝码＋圈码＋微分标尺，即小数点前读砝码，小数点后第一、二位读圈码〔转盘前二位〕，小数点后第三、四位读微分标尺。〔如以以下图 W＝〕。
＋ ＋ ＝
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小数点前读砝码
小数点后第一、二位读圈码
小数点后第三、四位读微分标尺
5
复原 称量完毕，取出被称量物，砝码放回到砝码盒里，圈码指数盘回复到 位置， 拨下电源插头，罩好天平布罩，填写天平使用登记本，签名前方可离开。
4、天平的称量方法
天平的称量方法可分为直接称量法〔简称直接法〕和递减称量法〔简称减量法〕。
直接称量法
直接称量法用于称取不易吸水、在空气中性质稳定的物质，如称量金属或合金试样。称量时先称出称量纸〔硫酸纸〕的质量〔Ｗ 〕，加上试样后再称出称量纸与试样的总质量
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〔Ｗ 〕。称出的试样质量＝Ｗ －Ｗ 。
2 2 1
减量法称量
此法用于称取粉末状或简洁吸水、氧化、与二氧化碳反响的物
质。减量法称量应使用称量瓶，称量瓶使用前须清洗干净，干净的称量瓶〔盖〕都不能用手直接拿取，而要用干净的纸条套在称量瓶
上夹取。称量时，先将试样装入称量瓶中，在台秤上粗称之后，放
入天平中称出称量瓶与试样的总质量〔Ｗ 〕，用纸条夹住取出称量
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瓶后，按图示方法留神倾出局部试样后再称出称量瓶和余下的试样
的总质量〔W 〕，称出的试样质量＝Ｗ －W 。
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减量法称量时，应留意不要让试样撒落到容器外，当试样量接近要求时，将称量瓶缓 慢竖起，用瓶盖小扣瓶口，使粘在瓶口的试样落入称量瓶或容器中。盖好瓶盖，再次称量， 直到倾出的试样量符合要求为止。初学者常常把握不好量的多少，倾出超出要求的试样量， 为此，可少量屡次，渐渐把握和建立起量的概念。留意：在每次旋动指数盘和取放称量瓶 时，确定要先关好旋钮，使天平横梁托起。
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5、天平的使用规章
处于承重工作状态的的天平不允许进展任何加减砝码、圈码的操作。开启升降旋钮和加减砝码、圈码时应做到“轻、缓、慢” ，以免损坏机械加码装置或使圈码掉落。
不能用手直接接触光电天平的部件及砝码，取砝码要用镊子夹取。
不能在天平上称量热的或具有腐蚀性的物品。不能在金属托盘上直接称量药品。
加减砝码的原则是“由大到小，减半加码”。不行超过天平所允许的最大载重量〔200g〕。
每次称量完毕后，认真检查天平是否休止，砝码是否齐全地放入盒内，机械加码旋钮是否恢复到零的位置。全部称量完毕后关好天平橱门，切断电源，罩上布罩，整理好台面，填写好使用记录本。
不得任意移动天平位置。如觉察天平有不正常状况或操作中消灭故障，要报告教师。
6、有效数字及其运算规章
有效数字
有效数字是实际能够测量到的数字。物理量的测量中到底应保存几位有效数字，要依据测量仪器的精度和观看的准确度来打算。常用仪器的测量精度如下：
台秤
分析天平
量筒
移液管
容量瓶
滴定管
温度计
气压计
精度
±
±
±
±
±
±
±℃
±
例如






℃

有效数字
3 位
5 位
3 位
4 位
5 位
4 位
3 位
4 位
另外，数字“0”在数字后面时是有效数字，假设数字“0”在数字前面则只起定位作用，不能算作为有效数字。还有的数字，看似应为有效数字，实际是用来定位的，如pH= 中，实际是[H+]=10-,12 是用来定位的，在对数运算中它就不是有效数字。
有效数字的运算方法
在进展数字的运算之前应先确定应保存的有效数字位数，并对数字位数进展舍弃，舍 弃的原则承受GB 标准〔四舍六入五留双的原则〕，即末位小于 4 舍弃，末位大于 6 进位， 末位＝5 时，假设进位后为偶数则进位，假设进位后为奇数时则舍弃。另外不行实行递阶进位的方法对数字进展处理。如 ，假设要求保存 3 位，则应为 ，而不是 。
加减运算 应以各加减数小数点后位数最少的数字〔确定误差最大〕为准，先进展舍弃后再相加减。如：++＝++＝。
乘除运算 应以各乘除数有效数字位数最少的数字〔相对误差最大〕为准，自然数和
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某些常数不参与拟保存有效数字位数确实定，先进展舍弃后再相乘除。如下例中3 为自然数，其余数字为测量值，则计算时
××＝(错)
××＝××＝ 〔对〕
对数运算 对数运算中，所取对数位数应与真数的有效数字位数一样,与首数无关，由于首数是用来定位的，不是有效数字。如：105×＝
又如 =(是四位有效数字) 不能记为 = 或 =
6、试验数据的列表
科学争论结果常以列表的形式表示出来，列表表示数据能使试验数据的规律性更加突出，看后使人一目了然，也便于后期对试验数据的处理和运算。列表时应留意以下几点：
每一个表都应有简明、完整、准确的名称。
表中的每一行和每一列的第一栏里应写出该行或列的数据名称和单位。
表中的数据应以最简洁的形式表示，公共的乘方因子应在第一栏的名称下注明。
数据排列要整齐，位数和小数点要对齐。
原始数据可与处理数据并列在一张表上，处理方法和运算公式应在表下方注明。
试验报告例如
试验名称 分析天平的使用
试验日期 年 月 日 室温 ℃ 天平名称 天平编号一、目的要求：1、生疏天平的构造、使用和维护方法。
2、分析天平的直接法和减量法称量练习。二、试验步骤：〔依据实际状况书写〕
三、数据记录与结果处理：
1、天平检查结果：天平灵敏度 空载灵敏度： 载重灵敏度： 天平变动性 空盘变动性： 载重变动性：
2、试样的称量：〔按列表要求，以列表的形式表示〕四、问题争论：
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