半自动电光分析天平(TG328B型为例)分析天平是进行精确称量的精密仪器,它的种类很多,有普通分析天平、空气阻尼天平、半自动电光天平、全自动电光天平和单盘天平等。这些天平在构造和使用方法上有所不同,但基本要点相同。在电光分析天平中,大小砝码全部由指数盘自动加取的,称为全自动电光分析天平,一克以下的砝码才由指数盘操纵自动加取的,称为半自动电光分析天平。称量原理分析天平是根据杠杆原理制成的。它用已知质量的砝码来衡量被称物体的质量。设ABC杠杆的支点为B,如图1所示,AB和BC的长度相等,A、C两点是受力点,A点悬挂的称量物质量Q,C点悬挂的砝码质量P,当杠杆处于平衡状态时,力矩相等。(Q和P分别为物体和砝码的重量)。Q×AB=P×BC∵AB=BC∴Q=P因此,当天平平衡时,砝码的重量等于被称物体的重量。2.分析天平的主要构件(见图2)图2TG328B型半自动电光分析天平1.横梁2.平衡砣3.吊耳4.指针5.支点刀6.框罩7.圆形砝码8.指数盘9.支力销10.折叶11.阻尼内筒12.投影屏13.称盘14.盘托15.螺旋脚16.垫脚17.旋钮18.微调杆(1)天平梁:梁上主要由三个玛瑙刀组成,中间的刀口向下,用来支撑天平。等距离的左右两边的玛瑙刀口向上,用来悬挂托盘。玛瑙刀口是天平最重要的部件,刀口好坏直接影响天平称量的精确程度,使用时要尽可能保护刀口。(2)升降旋钮:升降旋钮是控制天平工作状态和休止状态的旋钮,也就是天平的开关,它连接着托梁架、盘托和光源。使用天平时,用左手向右转动升降旋钮,天平梁就自动摆动;反之,向左转动时,天平就停止摆动。(3)空气阻尼装置:由两个内外互相罩合而不接触的金属圆桶组成。外桶固定在立柱上,内筒倒挂在吊耳下面,利用筒内空气的阻尼力作用,使天平迅速静止。(4)光学投影屏:当接通光源后,光源产生的光经过光学系统,使指针下端的标尺图像放大并投影在光幕上。(5)微动调节杆:当天平零点(即空载平衡点)偏离零位时,可用此调节杆微调至合适位置。调节后在称量过程中不能再移动此杆。(6)称盘和砝码:天平有两个称盘。左盘放被称物体,右盘放砝码。砝码盒内装有1~100g砝码。备有镊子,以便根据需要镊取砝码。10~990mg,可以轻轻旋转指数盘来增减圆形砝码,10mg以下的,可由投影幕中读出。3.分析天平的使用方法分析天平是较精密的仪器,称量时一定要仔细、认真。称量操作一般按下列步骤进行:(1)称量前的准备:①取下天平罩,用软毛刷清扫称盘及天平底板。②检查天平是否水平(实验室已调整妥当,同学可不必检查)。③检查砝码是否齐全。④圆砝码是否齐全,有无跳落。⑤在台天平上粗略称量被称物。⑥调整零点。A.接通电源,轻轻旋动升降旋钮,慢慢启动天平,在天平不载重的情况下,检查投影屏上标尺的位置,如指针不指在投影屏零点的标线位置,可操作底座下部的微动调节杆来调整投影屏的位置,使其重合。B.零点调好后,向左转动升降旋钮,使天平梁托起,天平停止摆动,以备称量。(2)物体的称量:①打开天平的侧门,将已在台天平上粗略称量过的物体放在左盘的中央,摄取相当重量的砝码放在右盘中央。关好两侧门。②用左手慢慢地将升降旋钮向右转动(在整个过程中,左手不应离开旋钮),观察投影屏上指针偏移的情况。并按指针移动的情况增加或减少砝码,直到投影屏上出现静止到10mg内的读数为止。③记录所称物体重量的数据[见附注]。④休止天平,取出物体和砝码,将指数盘还原。⑤关好天平门,切断电源,最后罩上天平罩。[附注]天平读数方法:克以下读取指数盘指示的数值,克以上看右盘内的平衡砝码值。假设先在天平右盘上放置20g砝码,然后旋动圆砝码指数盘旋钮(图3),停止摆动后,投影屏上零点指示线指在图中所示位置,这时物质的质量是:右盘砝码数20克指数盘读数0.230克投影屏上刻度读数0.0016克物体质量20.2316克图3圆砝码指数盘及投影屏读数4.分析天平的使用规则:(1)一切操作都要细心,要轻拿轻放,轻开轻关。(2)不要移动天平位置。如天平发生故障,必须请指导老师帮助修理。(3)被称物应放在称盘中央,并不得超过天平最大载荷,不能在天平上称热的或散发腐蚀性气体的物质。不可将药品直接放在天平盘上,必须放在称量瓶、表面皿或其它容器中称量。(4)无论取放物体或砝码(或用砝码)时,必须将天平梁托住,休止天平。(5)禁止用手直接拿取砝码或圆砝码,一定要用镊子取放,称量完毕,应立即将砝码放回盒中原来位置。两盒砝码不可混用。(6)天平的前门不得随意打开,它只供装卸、调节和维修天平用。称量过程中取放物体或增减砝码,只能打开天平的侧门。当天平两边重量接近时,必须在天平门完全关闭后,再转动升降旋钮进行称量。(7)为了减少称量误差,做一次实验需多次称量,应使用同一台天平和同一盒砝码。(8)称量完毕后,应检查天平是否休止,调零点。