2.4　分析天平

2.4.1　分析天平的類型

分析天平類型多種多樣，這些天平的構造和使用方法不完全相同，但其基本原理是相同的。早期使用的天平是結構簡單的指針標牌天平（通常稱為搖擺天平）。在指針擺動過程中讀數，再通過計算求出天平的平衡點。后來，給天平加上了空氣阻尼器，使橫梁擺動能很快停止，此類天平稱阻尼天平，天平的平衡點采用靜止讀數。為了提高讀數的精確度，又在指針尖上裝置微分標牌，并裝設光電放大讀數裝置，從而提高了天平的準確度和靈敏度。在操作砝碼時，也把用手攝取砝碼改進為機械加減砝碼，提高了稱量速度。較為普遍使用的是半機械（自動）或全機械（自動）加砝碼的電光天平。隨著科學技術的發展，出現了各種形式的稱量儀器，如電子天平、電子秤、自動天平等，如表2-5所示。

下面就目前最為常用的電子分析天平的使用方法及注意事項做一介紹。

2.4.2　電子分析天平的結構和使用方法

2.4.2.1　電子分析天平的結構

電子分析天平的種類很多，但其結構大同小異，圖2-4為FA 1604型電子分析天平的外形圖。

各功能鍵的作用如下。

（1）ON開啟顯示器鍵　輕按ON鍵，顯示器全亮，對顯示器功能檢查后，進入稱量模式。

（2）OFF關閉顯示器鍵　輕按OFF鍵，顯示器熄滅。若長時間不使用天平，應拔去電源線。

（3）CAL天平校準鍵　因存放時間、位置移動、環境變化或為了獲得精確測量，天平在使用前，需進行校準，校準操作按說明書進行。

（4）TAR清零、去皮鍵　將容器置于秤盤上，顯示容器質量，然后輕按TAR鍵，出現全零狀態，即去除了皮重。當取出容器，顯示器顯示容器質量的負值，再輕按TAR鍵，顯示器為全零，即天平清零。

（5）UNT量制單位轉換鍵　按住UNT鍵不松手，顯示器不斷循環顯示，當顯示所需量制單位時，松手即可。

（6）INT積分時間調整鍵　積分時間有4個依次循環的模式可供選擇，按下該鍵，當顯示器顯示所需模式時，松手即可。

（7）ABS靈敏度調整鍵　靈敏度也有依次循環的4個模式，選定方法同UNT鍵。

（8）PRT輸出模式設定鍵　按住PRT鍵，也有4個模式循環出現，可隨意選擇。

（9）RNG稱量范圍轉換鍵　在FA/JA系列天平中，有的有兩個稱量范圍，即0～30g；0～160g。在0～30g范圍內，讀數精度為0.1mg，若質量超過30g，天平就自動轉為1mg的讀數精度。選擇時，需按住RNG鍵，當顯示器顯示所需范圍時即松手，隨即出現等待狀態，最后出現稱量狀態。

2.4.2.2　電子分析天平的使用方法

（1）稱量前取下天平布罩，疊好后放在天平箱上面。首先檢查天平是否水平，方法是觀察水平儀，如水平儀水泡偏移，需調整水平調節腳，使水泡位于水平儀中心。然后，打開電源，輕按ON鍵，顯示器全亮，預熱30min后，進入稱量模式。

（2）天平在使用前，需輕按 CAL天平校準鍵進行校準，校準操作按說明書進行。

（3）稱量時，把被稱量的物品放在調好零點的分析天平的中央，觀察顯示屏的數字，待穩定后讀數，記下物體質量。為了避免被稱量的物品超過天平的最大負荷，可以先在臺秤上試重。

（4）稱量完畢后，取出物體，輕按OFF鍵，顯示器熄滅。清掃天平盤，關好天平邊門，罩好天平外罩，若長時間不使用天平，應拔去電源線。將坐凳放回原位，填寫好天平使用記錄簿，經老師允許后，離開天平室。

2.4.2.3　稱量方法

（1）直接稱量法　先稱出干燥潔凈的表面皿（或稱量紙）的質量，按去皮鍵TAR，顯示“0.0000”后，打開天平門，緩緩往表面皿中加入試樣，當達到所需質量時，停止加樣，關閉天平門，顯示平衡后，記錄試樣的質量。

（2）差減稱量法　此法常用于稱取連續多份吸水、易氧化或易與空氣中CO2反應的物質。稱量時，先將試樣裝入稱量瓶中，稱取試樣時，左手用紙條套住的稱量瓶，如圖2-5（a）所示，將其放在天平托盤中央，取下紙條，準確稱量后再用紙條套住稱量瓶，從天平中取出，舉在要放試樣的容器（燒杯或錐形瓶）上方，右手用小紙片夾住瓶蓋柄，打開瓶蓋，將稱量瓶慢慢向下傾斜，用瓶蓋輕輕敲擊瓶口上方，使試樣緩緩落入所盛容器內，注意不要撒在容器外，如圖2-5（b）所示，當傾出的試樣接近所要稱取的質量時，將稱量瓶慢慢豎起，同時用稱量瓶蓋繼續輕敲瓶口，使黏附在瓶口的試樣落入瓶內，再蓋好瓶蓋。然后再將稱量瓶放回分析天平上稱量，兩次稱量之差即為試樣的質量。按上述方法連續遞減，可稱取多份試樣。第一份試樣重Δm1=m1-m2，第二份試樣重Δm2=m2-m3……

也可以在稱出稱量瓶（裝有試樣）的質量后，按去皮鍵TAR，再取出稱量瓶，向容器中敲出一定質量的試樣，再將稱量瓶放在天平上稱量，如天平所示質量（是“-”號）達到要求范圍，即可記錄數據。再按去皮鍵TAR，稱取第二份試樣。

注意：稱量瓶使用前須洗干凈后，放在105℃左右的烘箱內烘干后，放入干燥器內冷卻。烘干后的稱量瓶不能用手直接拿取，而要用干凈的紙條套取（或帶指套、手套拿取），取蓋時應墊上干凈紙片。用差減法稱量，在倒出試樣時盡量要一兩次就成功，避免多次反復或倒出過多，若倒出過多，只能棄去重稱。

2.4.2.4　電子天平使用的注意事項

（1）電子天平的開機、通電預熱、校準均由實驗室技術人員負責完成。學生稱量時只需按ON鍵、TAR鍵及OFF鍵操作，其它鍵不允許亂按。

（2）電子天平較輕，容易被碰撞移位，造成不水平從而影響稱量結果。所以，使用時要特別注意，動作要輕、緩，并要經常檢查水平儀。

（3）稱重的物體必須與天平箱內溫度一致，不能把過熱、過冷的物體放在天平中稱量，以免引起空氣對流使稱量的結果不準確，為了防潮，天平箱內放有吸濕用的干燥劑（如硅膠、無水氯化鈣等）。

（4）天平載重絕對不能超過天平的最大負荷，否則易損壞天平。

（5）稱量的數據應及時記錄在記錄本上，不能記在紙片或其它地方，以免遺失，前功盡棄。

（6）稱量完后，必須檢查天平是否關閉，稱量物是否已取出，兩個側門是否關好，罩上天平罩，切斷電源。

（7）天平使用后，必須認真填寫使用記錄，交老師驗收簽字后，方能離開天平室。