1、實驗二天平的使用和稱量實驗目的1、了解托盤天平和電光分析天平的構造2、學習天平的正確使用方法3、初步掌握用差減稱量法，直接稱量法稱取一定質量范圍的樣品。4、了解在稱量中如何運用有效數字。5、學會正確使用稱量瓶儀器和藥品分析天平，枯燥的稱量紙，金屬鎳片，枯燥的碳酸鈉實驗原理分析天平是根據杠桿原理設計而成的。設杠桿ABC 見圖1，B為支點，A為重點，C為力點。在A及C上分別 載重Q及P，Q為被稱物的重量，P為砝碼的重量，P為砝碼的總重量。當到達 平衡時，既ABC杠桿呈水平根據杠桿態，那么根據杠桿原理 QX AB=P X BC,假設 B為ABC的中點，那么AB=BC，所以Q=P，這就是等臂天平的原理

2、，像國產TG528B 型、TG629型阻尼天平、TB型半自動電光天平、TG328A型全自動天平均屬此 等臂天平。假設B點不是中點，Q為固定的重量錘，P為總法碼重量，但QX AB=P X BC， 當稱物體重量時，減去P的砝碼，仍使QX AB=物重+P-砝碼X BC，這就是 不等臂天平的原理，如國產 TG729B型單盤減碼式全自動電光天平。ABC圖1天平原理圖TG328型半自動電光天平的結構圖見圖 2,它比阻尼天平增加了兩個裝置， 一個是光學讀數裝置，另一個是機械加碼裝置。光電裝置中的投影屏中可直接讀 出10mg以下的重量；機械加碼裝置中，砝碼由指數盤操縱，自動加取；大小砝 碼全部由指數盤操縱稱為

3、全自動電光天平如 TG328A，1 g以下的砝碼由指數 盤操縱稱為半自動電光天平TG328B 0電光天平的最大稱量為 20-200g,稱至O.lmg的稱為萬分之一天平，稱至 O.OImg的為十萬分之一天平，稱O.OOImg的為百萬分之一天平。天平的靈敏度是指在天平的一個托盤上增加I.Omg時，所引起的指針偏斜的程度。指針偏斜程度愈大，那么該天平的靈敏度愈高。設等臂天平如圖3的臂長為I，d為重心G或G到支點0的距離，W 為梁重，p為稱盤重，m為增加的小重量。當天平兩邊都是空盤時，指針位于 OD處，而當右邊稱盤增加重量 m時，指針偏斜至OD處，橫梁由OA偏斜至 OA，其偏斜角為a，那么根據原理，支

4、點右邊的力矩等于支點左邊的力矩之和， 即：1阻尼盒 2 吊耳 3 支點刀 4平衡螺絲5 橫梁6 支點刀口7 環碼鉤8支柱 9 機械加碼器 1O指針 11投影屏12天平盤13盤托 14光源15 旋鈕升降樞16墊腳 17變壓器 18 螺旋腳 19 微動調節桿圖2半自動電光天平(p + m) OA = p OB + W CG m XOB = W CGOB = AO 0S a = l XCOS aCG = ogsin a= d Xsin am 1 tosa = W d sin acos：由于W da般很小,所以可認為=a，因 a =mltan a =Wd當m=1mg a=Wdsin :m ltan :

5、此式即是靈敏度的簡易公式。由公式可知，天平的靈敏度與以下因素有關： 天平的臂長愈長，靈敏度愈高；天平的梁重愈重，靈敏度愈低；支點與重心 間的距離愈短，靈敏度愈高。但是天平的靈敏度并非僅與這三個因素有關， 還與天平梁載重時的變形，支 點和載重點的瑪瑙刀的接觸點即瑪瑙刀的刀口鋒利性及平整性有關。所以， 天平梁制成三角狀，中間挖空，三角狀頂上設一垂直的靈敏度調節螺絲，水平方向設置兩個零點調節螺絲，支點瑪瑙刀口略低于載重瑪瑙刀口的翹梁式，且天平梁的材質采用鋁合金或鈦合金等輕金屬制成。三角狀翹梁是為了減少變形影響，挖空及輕金屬材質是為了減輕梁重的措 施，靈敏度調節螺絲是為了利用螺母本身質量的上下位置來調

6、節d的長度，水平零點調節螺絲是利用螺母質量調節螺母離支點的距離來調整力矩的大小改變 零點位置。天平的靈敏度一般以標牌的格數來衡量，即靈敏度 =格/ mg,但實際上經常 用“感量來表示：感量=1/靈敏度=mg/格。電光天平的感量一般調成1mg/格、0.1 mg/格、0.01 mg/格，將標牌制成透明膜，裝在指針上，然后，通過光學放大10倍使天平的表觀“感量成1mg/格、0.1 mg/格、0.01 mg/格、0.001 mg/格。因此，又稱萬分之一天平，十萬分 之一天平、百萬分之一天平。由于實際感量較低，所以它能很快到達平蘅，既達 到快速稱重，又能提高讀數的精密度，且在10mg 對十萬分之一天平是

7、1mg，對百萬分之一天平是0.1mg以內的稱重無須加砝碼直接由屏幕上讀數。圖4天平讀數天平的讀數：克以上的讀取可由砝碼而得，克以下的由加碼器上的數加上投 影屏上的數字，而投影屏上的最后位數采取“四舍六入五入雙的方法。例如現 在天平右盤放有20克砝碼，而旋轉圈砝碼指示盤旋鈕停止后，投影屏上的零點 指示線在如圖d所指的位置，這時物質的質量為 20 + 0.230 + 0.0016 = 20.2316 克電光天平的稱量方法有三種：直接稱量法：將所稱的物質如坩鍋、小燒杯、小表皿,等直接置于電關天平的左邊或右邊稱量盤上，加法碼或轉動指數盤到投影屏平衡， 那么所加砝碼既是所稱物質的 質量。指定重量稱量法：

8、當稱取不吸水、在空氣中性質穩定的試樣，如金屬試樣、礦石試樣等，可采 用此法。即先稱容器重量如燒杯外表皿、鋁鏟、硫酸紙等，然后將砝碼或指數盤加到指定重量，用牛角匙輕輕震動使試樣慢慢到入容器， 使平衡點與稱容器 時一致。減量法：當樣品易吸水、易氧化或易與二氧化碳反響時，那么采用此法。先將樣品置于 稱量瓶中，稱出試樣加稱量瓶的總質量 W，然后將樣品傾倒一局部，再稱剩余 式樣加稱量瓶的質量為 W，那么第一份式樣質量為W1-W2 克，依次類推，稱 出第二份，第三份式樣,。假設是易吸水、易氧化或易與二氧化碳反映的液體樣品，如濃硫酸，氫氧化 鈉,等， 可將式樣裝入小滴瓶中代替稱量瓶并象上述一樣步驟進行。稱量

9、取藥品時按圖所示步驟進行：從枯燥器中取出轉有藥品的稱量瓶，用小紙片夾住稱量 瓶，在接受器的上方，翻開瓶蓋，傾斜瓶身，用瓶蓋輕敲瓶口上部使試樣慢慢落 入容器中見圖5。當傾出的樣品接近所需量時，一邊繼續輕敲瓶口，一邊逐漸將 瓶身豎直，使沾在瓶口的式樣進入接受器，然后蓋上瓶蓋，放回托盤上，準確稱 取其質量，兩次質量之差即為所稱樣品的質量稱蔻拿ife從粽量瓶中蔵出試樣圖5稱量光天平是一種精密而貴重的儀器，為了保持儀器的精密度使稱量能獲得準確 的結果，使用時應遵守以下規那么：1、光天平應放在室溫均勻的牢固臺面上，防止震動、潮濕、陽光照射及腐 蝕性氣體。2、前必須檢查天平是否處于水平狀態，然后再稱。3、在

10、天平稱量盤上放置或取下被稱物，加減砝碼及輕輕裝動指數盤時，必 須下把天平梁托住，輕放輕取緩慢轉動。下降或升起天平梁時，應小心緩慢，否 那么均容易使瑪瑙刀口損壞。4、未知樣品質量時，加減砝碼或轉動指數盤后，用半開狀態觀察是否接近平衡點，可以從投影屏上移動方向和速度衡量；假設向-1方向移動，表示砝碼重了, 需砝碼，假設向+1方向移動，表示砝碼輕了，需加砝碼；假設移動速度愈快，表示 離平衡愈遠，加減砝碼量要大，假設移動速度愈慢，加減砝碼愈小。切勿在全開狀 態觀察，易使刀口損壞，且容易發生吊耳脫落。5、物體的溫度應與室溫一致，否那么會使稱量結果不準確。這是因為稱量盤 附近空氣受熱膨脹而發生對流及天平臂

11、長的熱膨脹引起誤差而造成的6腐蝕服物質、易揮發、易吸水、易與二氧化碳作用或易氧化的物質稱重 時，必須放在密閉容器內進行稱重。7、同一分析工作中稱量應使用同一臺天平與砝碼，可減少稱量誤差。8、稱量時，要關緊天平門，防止空氣流動所造成的誤差。9、天平箱要保持枯燥，并放有變色硅膠，假設變成粉紅色應枯燥處理后再放 入。10、稱量完畢，應關上升降架，取出被稱量物體和砝碼，指數盤復零，并用 毛刷清掃干凈，關上天平門，罩上布罩，關上電源后，再離開天平室。實驗內容練習稱量鎳片，碳酸鈉，一張紙1、零點的調節零點：天平的零點，指天平“空載時的平衡點。每次稱量之前都要先測定 天平零點。測定時接通電源，輕輕開啟升降樞

12、，應全部啟開旋鈕，此時可以看到 縮微標尺的投影在光屏上移動。當標尺投影穩定后，假設光屏上的刻線不與標尺 0.00重合，可撥動扳手，移動光屏位置，使刻線與標尺 0.00重合，零點即調好。 假設光屏移到盡頭刻線還不能與標尺 0.00重合，那么在教師指導下通過旋轉平衡螺 絲來調整。2、稱量物體1在使用分析天平稱量物體之前應將物體先在臺稱上粗稱，然后把要稱量物體放入天平左盤中央，把比粗稱數略重的砝碼放在右盤中央， 慢慢翻開升降 樞，根據指針的偏轉方向或光屏上標尺移動方向來變換砝碼。如果標尺向反方向移動，即光屏上標尺的零點偏向標尺的右方，那么表示砝碼重，應立即關好升降樞， 減少砝碼后再稱重。反復加減砝碼

13、至稱量物比砝碼重不超過1g時，再轉動指數盤加減圈碼，直至光屏上的刻線與標尺投影上某一讀數重合為止。2稱量方法包括直接法和減量法兩種。3 讀數：當光屏上的標尺投影穩定后，即可從標尺上讀出10mg以下的1質量。標尺上讀數一大格為0.1mg，稱量物體質量g=砝碼質量+ 1000圈碼1質量+ 1000光標尺讀數。6數據記錄與處理7、稱后檢查：稱量完畢，記下物體質量，將物體取出，砝碼依次放回盒內 原來位置。關好邊門。圈碼指數盤恢復到 0.00位置，拔下電插銷，罩好天平罩。 實驗考前須知：1天平室應防止陽光照射，保持枯燥，天平應放在穩固的臺上，防止震 動。2天平箱內應保持清潔，要定期放置和更換吸濕變色枯燥劑，以保持干3稱量物體不得超過天平的最大載重量一般為 200g .4不得在天平上稱量熱的或散發腐蝕性氣體的物質。5開關天平要輕緩。加取物體和砝碼時，應先關天平的升降樞。6加減砝碼時，必須用鑷子夾取，取下的砝碼應放在砝碼盒內的固定位 置上，不能到處亂放，更不能用其他天平的砝碼。7稱量的物品，必須放在適當的容器中，不得直接放在天平盤上。8稱量完畢應將各部件恢復原位，關好天平門，罩上天平罩，切斷電源。 并檢查盒內砝碼是否完整無缺和清潔，最后在天平使用登記本上寫清使用情況。9禁止在天平開啟狀態開側門、添