電光分析天平的間接稱量及常見問題分析

黃云薇

（肇慶學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，廣東 肇慶 526061）

目前，工廠、企業(yè)雖已基本淘汰了電光分析天平，采用電子分析天平取而代之，但電光分析天平在高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還有著重要的使用價(jià)值.電光分析天平的使用是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，掌握其使用方法可為以后使用電子分析天平打下基礎(chǔ).電光分析天平是一種較精密的稱量工具，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，稱量的準(zhǔn)確度高，要求學(xué)生在稱量時(shí)能準(zhǔn)確把握“量”，不能有絲毫的差錯(cuò).在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)習(xí)電光分析天平的使用是化學(xué)專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的開端，有助于其養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，訓(xùn)練規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度.本文介紹了TG328B型電光分析天平的間接稱量法，并對(duì)學(xué)生在稱量中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題予以分析.

1 電光分析天平使用的前期檢查

學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，首先取下天平罩，疊好并置于適當(dāng)位置，檢查砝碼盒中的砝碼是否齊全，夾砝碼的鑷子是否在盒內(nèi)，環(huán)碼是否完好并正確掛在環(huán)碼鉤上，讀數(shù)盤的讀數(shù)是否在零位.在檢查完畢后接通電源，開啟升降旋鈕，檢查光屏標(biāo)尺是否指零.開始階段學(xué)生常常會(huì)出現(xiàn)以下問題：升降旋鈕未旋到底就檢查平衡；推開前門檢查天平是否調(diào)零.為此在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，老師要強(qiáng)調(diào)把升降旋鈕逆時(shí)針旋到底后再檢查天平是否平衡，且在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中不能推開前門.雖然天平在使用前已先調(diào)零、調(diào)平衡，但等學(xué)生實(shí)驗(yàn)再開啟時(shí)指針有可能出現(xiàn)稍有偏離零刻度的現(xiàn)象，在這種情況下只需通過調(diào)整光屏的微調(diào)器進(jìn)行移位調(diào)整.而學(xué)生此時(shí)往往敲打天平、拍桌子或亂調(diào)2個(gè)底腳等，這樣會(huì)使天平處在不平衡狀態(tài)下，指針可能會(huì)偏移到零刻度，學(xué)生便以為是調(diào)零了.若光屏移動(dòng)到盡頭還是不能與零刻度重合，此時(shí)學(xué)生應(yīng)請(qǐng)老師通過旋轉(zhuǎn)天平梁上的平衡螺絲進(jìn)行調(diào)整.

2 稱量過程及常見問題分析

2.1 樣品1的稱量

天平零位校正后，即可秤重.這里以間接法稱量草酸為例，稱量范圍為0.05±0.005 g（即0.45～0.55 g）.首先用干凈紙條取裝有草酸的稱量瓶（樣品1），先在托盤天平上稱得樣品1的重量為18.64 g，接著將樣品放到分析天平的左盤中央，于右盤用鑷子夾取砝碼18 g然后半開升降旋紐，光屏標(biāo)尺如果向左盤移動(dòng)，表示樣品1重；關(guān)閉升降旋紐，在右盤上加19 g砝碼，半開升降旋紐，光屏標(biāo)尺如果向右盤移動(dòng)，表示砝碼重，由此確定樣品1的重量在18～19 g.選擇18g的砝碼,同樣以此方法來確定大指數(shù)盤0.6 g[1].由于托盤天平不能準(zhǔn)確地稱量到0.05 g，則小指數(shù)盤讀數(shù)需要通過下面的操作來確定，首先選環(huán)碼“5”，會(huì)出現(xiàn)3種情況∶1）指針右擺(即環(huán)碼輕)，說明此級(jí)樣品質(zhì)量在下半?yún)^(qū)，再選環(huán)碼“7”，此時(shí)如果出現(xiàn)指針左擺,光屏上無數(shù)字顯示，環(huán)碼再降至“6”時(shí)就可以看到光屏有數(shù)字顯示了；2）指針左擺(即樣品輕)，且光屏無字顯示,說明此級(jí)樣品質(zhì)量在上半?yún)^(qū)，可選環(huán)碼“3”,再根據(jù)指針擺動(dòng)情況，選擇加“4”或“2”，直到光屏有數(shù)字顯示為止；3）光屏有數(shù)字顯示，說明此級(jí)樣品質(zhì)量為0.05 g.各示數(shù)乘上相應(yīng)數(shù)量級(jí)再相加則為最后質(zhì)量數(shù)[2].這樣平行測(cè)量3次得平均值就是樣品1的質(zhì)量數(shù).在樣品1的稱量過程中，學(xué)生主要會(huì)出現(xiàn)4個(gè)常見問題：第一，學(xué)生嫌麻煩不先用托盤天平粗稱，就直接用分析天平稱量.結(jié)果往往是砝碼加來加去，指數(shù)盤旋來旋去，也不見天平平衡，光屏沒有讀數(shù)顯示.要讓學(xué)生了解粗稱不是多此一舉，而是為了方便后面的精確稱量.第二，在稱量過程中，不按照先確定砝碼重量再確定大指數(shù)盤和小指數(shù)盤讀數(shù)，最后在標(biāo)尺上確定下來的順序操作，而是靠碰巧達(dá)到平衡來完成稱量.靠運(yùn)氣是無法準(zhǔn)確、規(guī)范地完成稱量的.第三，增減砝碼和環(huán)碼時(shí)不注意關(guān)閉天平.應(yīng)該要求學(xué)生在每次稱量后都要關(guān)閉天平.第四，在平行測(cè)量時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)有了第1次測(cè)量數(shù)據(jù)后，學(xué)生就快速用力旋轉(zhuǎn)指數(shù)盤到刻度的情況.這樣很容易引起環(huán)碼混搭在一起或是脫落，導(dǎo)致稱量錯(cuò)誤.因?yàn)樾D(zhuǎn)指數(shù)盤會(huì)引起相應(yīng)的環(huán)碼轉(zhuǎn)換，一定要做到慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)指數(shù)盤才能使環(huán)碼進(jìn)行有序轉(zhuǎn)換.

2.2 樣品2的稱量

稱量樣品1后，可取1個(gè)燒杯，用戴著干凈手套的右手打開瓶蓋，慢慢傾斜稱量瓶，用瓶蓋輕敲瓶口上部，樣品逐漸落入燒杯中.取樣后慢慢將瓶豎正，再稍微傾斜，以瓶蓋輕敲，使粘附在燒杯口上方的少量樣品也落入燒杯（以上操作始終在燒杯上方進(jìn)行，不能碰觸任何東西，以防樣品旁落，造成損失）.蓋上瓶蓋，再放到天平上稱量.如果樣品的倒出量太少，可按上述方法再倒一些.樣品倒出量太多，也不可將樣品再倒回稱量瓶中，只能倒掉重新稱樣[3].同樣平行測(cè)量3次，取平均值就是樣品2的質(zhì)量.最后樣品1與樣品2的質(zhì)量之差，就是倒入到燒杯中需要測(cè)量的草酸的質(zhì)量，它的質(zhì)量須在0.45～0.55 g之間.在此過程中學(xué)生會(huì)把握不好倒出草酸的質(zhì)量而出現(xiàn)倒多到少的現(xiàn)象.這需要教師于實(shí)驗(yàn)之前先稱量好0.45～0.55 g草酸，并將之展示給學(xué)生，學(xué)生要對(duì)其量的多少做到心中有數(shù)才能把握好倒出量.實(shí)在把握不了第1次寧可少倒，而后比較一下質(zhì)量，估計(jì)第2次該倒多少.倒樣品的次數(shù)越少越好，越少引起誤差的機(jī)會(huì)就越少.

在所有的稱量結(jié)束后取出樣品，將砝碼放回砝碼盒內(nèi)，指數(shù)盤旋到指零，清潔稱量盤，關(guān)好天平門，切斷電源，并用天平罩罩好天平，填寫好使用記錄后方可離開.

3 結(jié)語(yǔ)

電光分析天平的使用是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容，學(xué)生若不熟練掌握，極易損壞天平的各項(xiàng)計(jì)量性能.如何在較短的教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生學(xué)會(huì)正確使用天平，使其能準(zhǔn)確快速進(jìn)行稱量，對(duì)維持天平的各項(xiàng)計(jì)量性能和延長(zhǎng)天平的使用時(shí)間是至關(guān)重要的.以上介紹的方法，希望能對(duì)學(xué)生掌握天平的使用規(guī)則和正確的使用方法有所幫助，筆者意在通過對(duì)常見問題的例析引起學(xué)生對(duì)該問題的注意，從而達(dá)到規(guī)范稱量操作的目的.

[1]鄭峰.對(duì)學(xué)生使用分析天平常見錯(cuò)誤的分析[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2004,22(5):113-113.

[2]劉興國(guó).談光電分析天平的使用[J].遼寧師范專科學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,9(2):97-97.

[3]大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].2版.北京:高等教育出版社,2009:35.