九、電子天平的使用

電子天平是一種新型天平，常見的有直立式與頂載式兩種，在分析中常用的是精度為0.1mg的直立式電子天平。

1.稱量原理

為了便于分析，將天平傳感器的平衡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為一杠桿，如圖1-30所示。

杠桿由支點(diǎn)O支撐，左邊是秤盤，右邊連接線圈及零位指示器。零位指示器置于一固定位置，天平空載時(shí)，杠桿始終趨于某一位置，即天平零點(diǎn)。當(dāng)天平加載物體時(shí)，杠桿偏離零點(diǎn)，零點(diǎn)指示器產(chǎn)生偏差信號(hào)，通過放大和PID（比例、積分、微分調(diào)節(jié)）來控制流入線圈的電流I，使之增大，位于磁場(chǎng)中的通電線圈將產(chǎn)生電磁力F，由于通電線圈位于恒定磁場(chǎng)中，所以電磁力F也相應(yīng)增大，直到電磁力F的大小與加載物體的重量相等，偏差消除，杠桿重新回到天平的零點(diǎn)。即恒定磁場(chǎng)中通過線圈的電流強(qiáng)度I與被測(cè)物體的質(zhì)量呈正比，只要測(cè)定流入線圈的電流強(qiáng)度I，就可知被測(cè)物體的質(zhì)量。

2.電子天平的構(gòu)造及使用方法

以上海恒平科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的FC204型電子天平為例，簡(jiǎn)要介紹電子天平的使用方法。

FC204型電子天平的外形結(jié)構(gòu)如圖1-31所示。

（1）調(diào)整水平

觀察水平儀，如水平儀水泡偏移，需調(diào)整水平調(diào)整腳，使水泡位于水平儀中心。

（2）校準(zhǔn)

天平安裝后，第一次使用前，應(yīng)對(duì)天平進(jìn)行校準(zhǔn)。因存放時(shí)間較長、位置移動(dòng)、環(huán)境變化或?yàn)楂@得精確測(cè)量，天平在使用前一般都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)操作。其具體方法如下：

①接通電源將天平預(yù)熱30min；

②從秤盤上取走任何加載物，按“TARE鍵”，清零；

③待天平穩(wěn)定后，按“C鍵”，顯示屏上顯示C后，輕輕將校準(zhǔn)砝碼放置秤盤中央，關(guān)閉天平門；

④當(dāng)聽到“嘟”聲后，即顯示校準(zhǔn)砝碼值，然后取出砝碼，天平校準(zhǔn)完畢。

（3）稱量

按“TARE鍵”，顯示為零后，置被稱物于秤盤上，待數(shù)字穩(wěn)定后，即可讀取所稱物品質(zhì)量。

（4）去皮稱量

按“TARE鍵”清零，置容器于秤盤上，天平顯示容器質(zhì)量，再按“TARE鍵”，顯示為零即去皮重。再置被稱物于容器中，或?qū)⒈环Q物（粉末狀物或液體）逐步加入容器中直至達(dá)到所需質(zhì)量，這時(shí)顯示的是被稱物的凈質(zhì)量。將秤盤上所有物品拿走后，天平顯示負(fù)值，按“TARE鍵”，天平顯示0.0000g。

（5）結(jié)束工作

稱量結(jié)束后，按“1/鍵”關(guān)閉顯示器。如果當(dāng)天不再使用天平，應(yīng)拔下電源插頭。

3.稱量方法

（1）增量法（直接法）

此法常用于稱量不易吸水，在空氣中穩(wěn)定的試樣。在分析天平容器中用藥匙逐漸加入所要稱量樣品，天平數(shù)字顯示屏一直處于增大狀態(tài)，直到目標(biāo)質(zhì)量為止。

（2）減量法（差減法）

主要針對(duì)的是一些易揮發(fā)、易氧化或容易吸收空氣中的水或二氧化碳等物質(zhì)的樣品，該樣品應(yīng)放在干燥密閉的器皿中，待稱量時(shí)，將其放置于稱量瓶中，先將稱量瓶及藥品總質(zhì)量記錄下來（取用時(shí)要注意，戴上手套或是用紙握住瓶蓋和瓶身，以免手部汗?jié)n等污染稱量瓶，使之稱量不準(zhǔn)確），再用稱量瓶蓋子的側(cè)面敲擊稱量瓶外壁口，藥品用容器盛接，敲擊出少量藥品后，將稱量瓶蓋重新放到瓶身并保證密封（注意要回敲，即敲取一定藥品后將未敲出的、粘在內(nèi)壁磨口處的藥品回敲回來，注意瓶蓋不要沾污到藥品，以免引入稱量誤差），用天平稱量并讀取讀數(shù)，用最初讀數(shù)減去當(dāng)前天平讀數(shù)就是現(xiàn)在已被敲擊出的樣品的質(zhì)量，反復(fù)操作直到想取的樣品質(zhì)量為止。

注意：如果用電子天平進(jìn)行分析稱量時(shí)，則必須用減量法稱量；如果在合成過程中，用電子天平稱取微量反應(yīng)物時(shí)，可以用增量法。