分析天平和称量.ppt
第15讲 质量的测量技术,第一节 质量的称量技术,天平,1.按结构原理分类(1)机械式天平(杠杆天平)1.双盘等臂天平 半自动电光天平(半机械加码)全自动电光天平(全机械加码)2.单盘不等臂天平(2)电子天平2.按精密度分类 特种准确度 高精密天平(I)高准确度 精密天平(II)中准确度 商用天平(III)普通准确度 普通天平(IIII),天平的分类,托盘天平,结构,知识回顾,把天平放置在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻度线处。(观察指针是否正对分度盘中线)调节平衡螺母,直到指针正对分度盘中线。(这时横梁已经平衡。)把被测物体放在左盘,加减砝码并移动游码直到横梁恢复平衡。,托盘天平的使用,2.一般用于固体物质的称量,其精确度为0.1g。,1、天平的平衡原理:(记)m(左)=m(右)+游码,注意事项,3.每个天平都有自己的“称量”,也就是它所能称的最大质量。被测物体的质量不能超过称量。4.向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄脏,弄湿。5.湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。在托盘上各放一张大小和质量相同的纸;腐蚀性或易潮解的药品,放在小烧杯或表面皿中。,一.半自动电光天平和全自动电光天平,1.等臂天平的称量原理,天平根据杠杆原理设计。分析天平的天平梁起杠杆作用,三个玛瑙刀口是支点B与力点A和C,P、Q是两个力点所受的力。若P代表物体的质量,Q代表砝码的质量,因为天平梁两臂是等距离的,即AB=BC。则天平达到平衡状态时,P=Q,砝码的质量即是物体的质量。,天平脚,升降枢钮,脚垫,天平盘,光幕,指针,吊耳,承重刀,天平梁,阻尼筒,指数盘,支点刀,平衡调节螺丝,天平柱,盘托,外罩,底板,水平调节螺丝,2.半自动电光天平构造,1)称前检查 2)调节零点:测定时接通电源,轻轻开启升降枢,拨动扳手移动光屏位置使刻线与标尺0.00重合,零点即调好。3)称量物体:先粗称,再精称。注意标尺移动方向和加减砝码的关系。4)读数:称量物质质量=砝码质量+圈码质量/1000+光标尺读数/10005)称后检查:复原天平。,3.使用注意事项,内圈读数范围为1090mg,外圈读数范围为100900mg。,读数为:0.230g,半自动电光天平读数,0.0016g,砝码质量+圈码质量/1000+光标尺读数/1000,【几点重要注意事项】,1.天平要预热。2.称量物体不得超过天平的载荷。3.不能药品不得直接放在天平盘中称量,须用容器或称量纸放置后称量。3.在加减砝码和取放物体时关闭停动手钮,只有调零点和读数时才能全开。4.开关天平门动作要轻,读数时要关好天平门。5.原始记录要记录在记录本上。,全机械加码(全自动)电光天平,半机械加码(半自动)电光天平,全自动电光天平的构造及使用,1.天平梁:(1)梁体、(2)刀口(支点刀、承重刀)、(3)平衡调节螺丝、(4)指针、(5)吊耳、(6)阻尼器、(7)天平盘。,平衡调节螺丝:天平梁两侧对称的位置上,各装有一个平衡调节螺丝,可调节天平的零点。,平衡调节螺丝,天平梁,全自动电光天平的构造及使用,指针:固定在天平梁的中间,随天平摆动而摆动。下端装有微分刻度标尺,标尺上的刻度经光学投影放大在光幕上,可供读数。,吊耳:承放天平梁两侧的承重刀,吊耳上有挂钩,上钩挂天平盘,下钩挂阻尼器内筒,指针,吊耳,天平梁,阻尼器,由两个内径不同的铝制圆筒组成,利用筒内空气阻力的作用,使天平能很快达到平衡状态,停止摆动,从而加速称量速度。,天平盘:被称物放在右边,天平梁,阻尼器,天平盘,玻璃框罩:起保护天平的作用,防止灰尘、湿气、有害气体侵入,称量时可减少外界湿度、空气流动、人的呼吸等对天平的影响。,前门:可上下移支,供安装、修理天平时用,称量时不要打开,右门:供取放被称物体用,称量或读数时,门必须关好,以防止空气流动对称量准确度的影响。,注意,天平箱,组成:玻璃外罩、底板、天平脚、脚垫、水平调节螺丝、调零杆。,调零杆:移动调零杆,可调整投影屏的位置,使零点与投影屏上的标线重合。用于较小零点调节。,脚垫,脚垫,天平脚,天平脚,天平脚,调零杆,升降枢钮,水平调节螺丝,天平箱,读数范围为19g,读数范围为10990mg。,机械加码装置,读数范围为10190g,从光源灯发出的平行光,束透过微分度标尺底片后,最后反射在光幕上,就可以从光幕上的标线读取10mg以下的质量。,0.0016g,光学投影装置,二、电子天平,电子天平是最新一代的天平,是根据电磁力平衡原理,直接称量,全量程不需砝码,放上被称物后,在几秒钟内即达到平衡,具有称量速度快、精度高、使用寿命长、性能稳定、操作简便和灵敏度高的特点,其应用越来越广泛并逐步取代机械天平。,电子天平的构造,电子天平的使用方法,(1)水平调节:调整水平调节脚,使水平仪内气泡位于圆环中央。,电子天平后面都有一个水准泡。水准泡必须位于液腔中央,否则称量不准确。调好之后,应尽量不要搬动,否则,水准泡可能发生偏移,又需重调。,(2)开机:接通电源,轻按“开/关”键,当显示器显示“0.0000g”时,电子称量系统自检过程结束。,注意:天平长时间断电之后再使用时,至少需预热30min。,(3)称量:将被称物放于秤盘中央,并关闭天平侧门,待显示器显示稳定的数值,此数值即为被称物的质量值。,(4)关机:称量完毕,按“开/关”键,关闭显示器,此时天平处于待机状态,若当天不再使用,应拔下电源插头。,on/off 键,三、称量方法,1.固定质量称量法 适用于称量不易吸潮,在空气中能稳定存在的粉末状或小颗粒样品。,2.差减称量法,适用于称量易吸水、易氧化或易与CO2反应的物质。,(1)准确称取接受容器质量,在分析天平上准确称出接受称量物的器皿(洁净干燥的表面皿或小烧杯)的质量。,固定称量法称量过程,(2)天平清零,待读数稳定,不需记录称量数据,按“去皮”键,待显示器显示“0.0000g”。,(3)添加适量试样,用药匙将试样缓缓加到接受容器的中央,直到天平读数与所需样品的质量要求基本一致(误差范围0.2mg)。,(4)读数,记录数据,关闭天平侧窗,待显示数值稳定后读数,即为称得样品的实际质量。,差减称量法称量过程,(1)适量试样置于称量瓶,称量瓶有匾形和高形之分,将适量试样置于称量瓶中,盖上瓶盖。,注意:称量瓶不应用手直接触及称瓶和瓶盖,使用时应用纸带夹住称瓶和瓶盖。,(2)准确称出称量瓶加试样后的总质量,(3)天平清零,待读数稳定,不需记录称量数据,按“O/T”键,待显示器显示“0.0000g”。,(4)倾倒试样,试重,将称量瓶取出,在接受器上方,倾斜瓶身,用称量瓶盖轻敲瓶口上部,使试样缓缓落于容器中,当敲出的试样已接近所需要的质量时,一边继续用瓶盖轻敲瓶口,一边逐渐将瓶身竖直,使粘附在瓶口的试样落下,然后盖好瓶盖,将称量瓶放回秤盘后,天平显示出的数值即为已敲出的样品的质量。若一次未达到所需样品的质量,可重复上述操作,此时不需再按任何键。,(5)天平读数,记录数据,关闭天平侧窗,待显示数值稳定后读数,即为差减所得样品的实际质量。,学习电子天平的使用,四 分析天平的性能,灵敏度,天平的灵敏度通常是指在天平一盘中增加单位质量(1mg)时,天平指针的偏移程度,常以分格/毫克表示。显然偏移程度愈大,天平愈灵敏。,分度值,又称感量,即天平指针移动一个分度相当的质量数,它与灵敏度互为倒数。,思考,分析天平的灵敏度越高,称量的准确度就越高吗?,10分格/毫克,0.1mg/分格,稳定性,指在空载或负载情况下,当天平衡梁受到扰动时,指针离开平衡位置后,仍能自动回到初始平衡位置的能力。,不等臂性,由天平横梁的左右两臂的不等臂性引起的称量误差,是仪器本身的系统误差。,示值变动性,它是指在不改变天平状况的情况下下(空载或全载),多次反复开启天平,每一次天平达到平衡时,指针所指位置的重复性能。,TG-328A全自动电光分析天平,机械加码装置:环码分别挂在码钩上。称量时,转动指数盘旋钮将砝码加到承受架上。环码的质量可以直接在砝码指数盘上读出。指数盘有三个,砝码的质量范围分别为10-990mg,1-9g,10-190g。,光学读数装置:固定在支柱的前方。称量时,固定在天平指针上微分标尺的平衡位置,可以通过光学系统放大投影到光屏上。标尺上的读数直接表示10mg以下的质量,每一大格代表1mg,每一小格代表0.1mg。从投影屏上可直接读出0.1-10mg以内的数值。,全自动电光天平的操作,天平室要保持干燥清洁。进入天平室后,对照天平号坐在自己需用的天平前,按下述方法进行操作:(1)掀开防尘罩 叠放在天平箱上方。检查天平是否正常;称盘是否洁净;指数盘是否在“000”位;环码有无脱落;吊耳是否错位等。(2)调节零点 接通电源,轻轻顺时针旋转升降枢,启动天平,光屏上标尺停稳后,其中央的黑线若与标尺中的“0”线重合,即为零点(天平空载时平衡点)。如不在零点,差距小时,可调节微动调节杆,移动屏的位置,调至零点;如差距大时,关闭天平,调节横梁上的平衡螺丝,再开启天平,反复调节,直至零点。(3)称量 零点调好后,关闭天平。根据粗称的称量物的质量,转动相应指数盘旋钮将砝码加到承受架上,把称量物放在右盘中央,关闭右门;然后将天平升降枢半打开,观察标尺移动方向(标尺迅速往哪边跑,哪边就重),以判断所加砝码是否合适并确定如何调整。当调整到两边相关的质量小于1g时,再依次调整100mg组和10mg组环码,按照“减半加减码”的顺序加减砝码,可迅速找到物体的质量范围。调节环码至10mg以后,完全启动天平,准备读数。,称量过程中必须注意以下事项:1.称量未知物的质量时,一般要在台秤上粗称。这样既可以加快称量速度,又可保护分析天平的刀口。2.加减砝码的顺序是:由大到小,折半加入。在取、放称量物或加减砝码时(包括环码),必须关闭天平。启动开关旋钮时,一定要缓慢均匀,避免天平剧烈摆动,以保护天平刀口不受损伤。3.称量物必须放在称盘中央,避免称盘左右摆动。不能称量过冷或过热的物体,以免引起空气对流,使称量的结果不准确。4.同一实验中,所有的称量要使用同一架天平,以减少称量的系统误差,天平称量不能超过最大载重,以免损坏天平。5.在使用机械加码旋钮时,要轻轻逐格旋转,避免环码脱落。,6.读数 砝码环码的质量标尺读数(均以克计)被称物质量。天平平衡后,关闭天平门,待标尺在投影屏上停稳后再读数,并及时记录在记录本上。读数完毕,应立即关闭天平。只有在读数时才开启天平,其余时候均为关闭状态。7.复原 称量完毕,取出被称物放到指定位置,指数盘退回到“000”位,盖上防尘罩。登记,凳子放回原处,再离开天平室。,第16讲 实训 减量法称量练习,第17讲 实训 标准溶液的配置,第18讲 实训 标准溶液的滴定,第19讲 酸碱滴定,53,1.HCl滴定NaOH(甲基橙),54,2、NaOH滴定HCl(酚酞),第20讲 实训酸碱滴定,