实验一  电子天平称量练习

一、实验目的

1、熟悉和了解电子天平的构造、各部件和功能键的位置与作用。

2、理解电子天平的称量原理。

3、掌握递减称量法和固定重量称量法的称样方法和操作技术。

4、学会正确记录称量数据和处理实验数据。

二、实验原理

1、电子天平的称量原理

电子天平是最新一代的分析天平，依据电磁力与被称物重力相平衡的原理来测量。秤盘通过支架连杆与磁场内的线圈连接，在称量范围内，被称物的重力通过支架连杆作用于线圈上。磁场中若有电流通过，线圈将产生一个方向向上的电磁力，电磁力和秤盘上被测物体的重力大小相等、方向相反，因而达到平衡。同时在弹性簧片的作用下，秤盘支架恢复到原来的位置。流经磁场中通电线圈内部的电流与被称物的质量成正比，只要测出电流即可知道被称物的质量。

电子天平全量程不需砝码，放上被称物后，在几秒钟内即可达到平衡而显示读数，具有使用寿命长、性能稳定、操作方便、灵敏度高、称量速度快等特点。此外，电子天平还具有自动校正、自动去皮、超载指示、故障报警等功能以及具有质量电信号输出功能，且可与打印机、计算机联用，进一步扩展其功能，如统计称量的最大值、最小值、平均值和标准偏差等。电子天平按结构可分为上皿式和下皿式。目前，广泛使用的是上皿式电子天平。

2、电子天平的称量方法

（1）直接称量法

天平零点调定后，将被称物直接放在天平托盘上进行称量的方法。该法适宜称量洁净干燥的器皿、棒状或块状的金属以及其它整块的不易潮解或升华的固体样品。

注意：不得用手直接取放被称物，可采用戴汗布手套、垫纸条、用镊子或钳子等。不得超过天平的最大量程。

（2）固定重量称量法（增量法）

用于称取某一固定质量的试剂（如基准物质）或试样，要求被称物本身不吸水并在空气中性质稳定，如金属、矿石、合金等，在工业分析中被广泛使用。

（3）递减称量法（减量法）

此法不必固定某一质量，只需确定称量范围，常用于称量易吸水、易氧化或易与CO2起反应的物质。由于称取试样的质量是由两次称量之差求得，故也称差减法。

使用电子天平的除皮功能，可使递减称量法更加快捷。将盛有试样的称量瓶放在电子天平的托盘上，显示稳定后，按一下“TAR”键使显示为零，然后取出称量瓶，向容器中敲出一定量样品，再将称量瓶放在电子天平上称量，如果所示质量达到要求，即可记录称量结果。如果需要连续称量第二份试样，则再按一下“TAR”键使显示为零，重复上述操作即可。

三、主要试剂

NaCl

四、实验步骤

1、固定重量称量法

将折叠后的称量纸置于天平托盘上，然后往称量纸上缓慢添加NaCl，当天平读数接近0.5000 g时，用药匙取少量NaCl，轻轻抖动药匙，使NaCl慢慢撒落在称量纸上，直到天平读数为0.5000 g为止。若不慎超过0.5000 g，可用药匙小心取出一点样品，再重复前面的操作，直到所称样品质量为0.5000 g为止。注意：多出的试样不能返回试剂瓶或称量瓶。记录两次称量结果。

2、递减称量法

将折叠后的称量纸置于干净的实验台面上。从天平室的干燥器中，左手用纸条套住盛有NaCl的称量瓶（切勿用手拿取），将其放在天平托盘中央，按下“TARE”键，使质量显示为“0.0000”。然后，用左手以纸条套住称量瓶，将其从天平托盘上取出，再用一小块纸包住称量瓶盖上方突出部位，在称量纸上方打开称量瓶，用称量瓶盖轻轻敲击称量瓶口上方边缘，边敲边倾斜瓶身，注意不要洒落。敲完后，边敲边慢慢直立瓶身，要求转移出0.3~0.4 g NaCl（电子天平显示为-0.3 ~ -0.4），记录实验数据（m₃g）。

以同样的方法转移0.3~0.4 g NaCl于另一张称量纸上，记录实验数据（m₄g）。

五、数据记录与结果处理

表1-1 数据记录表                 

六、思考题

1、称量方法主要有哪几种？固定重量称量法和递减称量法有何异同？

2、递减称量法称样过程中，能否使用药匙加取试样？为什么？

3、在递减称量法称取样品的过程中，若称量瓶内试样吸湿，对称量会造成什么影响？若试样倾入烧杯后再吸湿，对称量是否会有影响？为什么？

七、附注---电子天平的使用

1、准备：取下罩布，折叠后整齐的放置于天平旁边或后边（以不影响操作为宜）。检查天平盘是否洁净，若不干净可用软毛刷刷干净。

2、调平：观察水平仪，如水泡偏移中央，可调整下面的水平调节螺栓，使水泡位于水平仪中央；

3、预热：接通电源，预热1h后，开启显示器进行操作。

4、校准：轻按“CAL”键，进入校准状态，用标准砝码进行校准。

5、称量：取下标准砝码，零点显示稳定后即可称量。

（1）自检：取下标准砝码，轻按“ON”键，电子天平量程系统自动实现自检。当显示器显示0.0000g时，自检结束，此时天平准备工作就绪。

（2）清零：清零之后，即可进行称量，按下“TARE”键，使质量显示为“0.0000”。这种清零操作可以在天平的全量程内进行。

（3）结束：称量结束后，按“ON/OFF”键或“POWER/BEK”键关闭显示器。清洁天平盘，罩上罩布，并在天平使用登记簿上进行登记。

6、说明

（1）万分之一的电子天平，可精确称量到0.1mg，为减小称量误差，称样量需大于10 mg。

（2）电子天平按键介绍

TARE─除皮键；ON/OFF─开关键；F─功能键；CF─删除/清除键（主要用来退出应用程序；撤销校正/调整程序/退出操作菜单）；PRINT─打印键（数据输出键）；CAL─校准键；POWER/BEK─开机/待机键；UNIT─单位切换键（按住UNIT键可在1mg和0.1mg间转换）；CAL/MENU─量程校正或菜单选择；select/menu─选择应用程序，打开操作菜单。

（3）天平的上门不得随意打开；开关天平动作要轻、缓。

（4）称量物温度必须与室温相同，腐蚀性物质或吸湿性物质必须放在密闭的容器内称量。

（5）千万不得超载称量；读数时必须关好天平门。

（6）称量完毕，一般不要拔掉AC适配器，按“POWER/BEK”键置于待机状态，再用时可省去预热时间（一个月以上不使用时，将AC适配器拔掉）。