一、實驗目的
1、了解天平的工作原理及構造。
2、掌握
分析天平的基本操作和樣品的稱量方法,做到熟練地使用天平。 3、培養準確、簡明地記錄實驗原始數據的習慣,不得涂改數據,不得將數
據記錄在實驗報告紙以外的地方。
二、實驗器材
半自動電光天平一臺,并附有砝碼一套;
電子天平一臺,并附有砝碼一套;鑷子和藥勺各一把;石英砂;稱量瓶;稱量紙。
三、實驗基本原理
用現代電子技術進行稱量的天平稱為
電子天平。其稱量原理是電磁力平衡原理。當把通電導線放在磁場中時,導線將產生磁力,當磁場強度不變時,力的大小與流過線圈的電流強度成正比。如物體的重力方向向下,電磁力方向向上,二者相平衡,則通過導線的電流與被稱物體的質量成正比。
電子天平采用彈性簧片為支承點,無機械天平的瑪瑙刀口,采用數字顯示代替指針顯示。具有性能穩定,靈敏度高,操作方便快捷(放上被稱物后,幾秒內即能讀數),精度高等優點。電子天平還具有自動校正,全量程范圍實現去皮重、累加,超載顯示,故障報警等功能。它有克、米制侖拉、金盎司三種量位可供選擇。并且具有質量電信號輸出,可以與計算機、打印機連接,實現稱量、記錄和計算的自動化,這些優點是機械天平無法比擬的。故其應用也越來越廣泛。
電子天平可分為上皿式和下皿式兩種結構。所謂上皿式指的是稱量盤在支架上面;而稱量盤吊掛在支架下面的為下皿式。目前使用較為廣泛的是上皿式電子天平。
FAl004型電子天平外形結構如圖所示。1一鍵盤(控制板);2一顯示器;3一盤托;4一稱盤; 5一水平儀; 6一水平調節腳
③TAR清零、去皮鍵
置容器于稱盤上,顯示出容器的質量;然后輕按TAR鍵,顯示消隱,隨即出現全零狀態,容器質量顯示值已去除,即去皮重;當拿去容器時,就出現容器質量的負值;再輕按TAR,顯示器為全零,即天平清零。
四、實驗步驟
1、電子天平的使用方法
(1)在使用前觀察水平儀。如水平儀水泡偏移,需調整水平調節腳,使水泡位于水平儀中心。
(2)開機預熱30min。
(3)輕按ON鍵,顯示器全亮出現0.0000g;對顯示器的功能進行檢查,約2s后,顯示天平的型號;然后是稱量模式。
(4)校正。天平長時間未使用時需要使用標準砝碼進行校正,由指導教師完成。
(5)稱量。將稱量紙,待測樣品要放置在天平的托盤中心,待顯示器上數字穩定后出現質量單位g。即可讀數,并記錄稱量結果。
(6)稱量結束后的工作稱量結束后,按OFF鍵關閉天平,將天平還原。 在天平的使用記錄本上記下稱量操作的時間和天平狀態,并簽名。整理好臺面之后方可離開。 2、稱量方法
(1).直接稱量法:用于稱量一物體的質量、潔凈干燥的不易潮解或升華的固體試樣的質量。
學生練習:例如稱量小燒杯或者是某一固體物體是的質量:關好天平門,按TAR鍵清零,打開天平左門,將小燒杯放入托盤中央,關閉天平門,待穩定后讀數。記錄質量即可。
(2).固定質量稱量法:又稱增量法,用于稱量某一固定質量的試劑或試樣。這種稱量操作的速度很慢,適用于稱量不易吸潮,在空氣中能穩定存在的粉末或小顆粒(zui小顆粒應小于0.1mg)樣品,以便精確調節其質量。本操作可以在天平中進行,用左手手指輕擊右手腕部,將鑰匙中樣品慢慢震落于容器內,當達到所需質量時停止加樣,關上天平門,顯示平衡后即可記錄所稱取試樣的質量。記錄后打開左門,取出容器,關好天平門。固定質量稱量法要求稱量精度在0.0000g 以內。
學生練習:如稱取1.0000g石英砂,則允許質量的范圍是0.9999g~1.0001g。超出這個范圍的樣品均不合格。若加入量超出,則需重稱試樣,已用試樣必須棄去,不能放回到試劑瓶中。操作中不能將試劑撒落到容器以外的地方。稱好的試劑必須定量的轉入接收器中,不能有遺漏。
(3).遞減稱量法:又稱減量法。用于稱量一定范圍內的樣品和試劑。主要針對易揮發、易吸水、易氧化和易與二氧化碳反應的物質。
用濾紙條從干燥器中取出稱量瓶,用紙片夾住瓶蓋柄打開瓶蓋,用牛角匙 加入適量試樣(多于所需總量,但不超過稱量甁容積的三分之二),蓋上瓶蓋, 置入天平中,顯示穩定后,按TAR鍵清零。用濾紙條取出稱量瓶,在接收器的 上方傾斜瓶身,用瓶蓋輕擊瓶口使試樣緩緩落入接收器中。當估計試樣接近所 需量(0.3g或約三分之一)時,繼續用瓶蓋輕擊瓶口,同時將瓶身緩緩豎直, 用瓶蓋敲擊瓶口上部,使粘于瓶口的試樣落入瓶中,蓋好瓶蓋。將稱量瓶放入 天平,顯示的質量減少量即為試樣質量。若敲出質量多于所需質量時,則需重稱,已取出試樣不能收回,須棄去。
學生練習:用減量法稱取0.1200g~0.1300g樣品石英砂。
五、數據處理
(1)固定稱量法記錄表格
六、使用天平的注意事項
1、在開關門,放取稱量物時,動作必須輕緩,切不可用力過猛或過快,以免造 成天平損壞。
2、對于過熱或過冷的稱量物,應使其回到室溫后方可稱量。
3、稱量物的總質量不能超過天平的稱量范圍。在固定質量稱量時要特別注意。 4、所有稱量物都必須置于一定的潔凈干燥容器(如燒杯、表面皿、稱量瓶等)或者是稱量紙上進行稱量,以免沾染腐蝕天平。
5、為避免手上的油脂汗液污染,不能用手直接拿取容器。稱取易揮發或易與空 氣作用的物質時,必須使用稱量瓶以確保在稱量的過程中物質質量不發生變化。 6、在稱量時應注意室內風和人為因素的影響(不能搖動稱量時的實驗臺)。