二、分析天平

分析天平是準確稱量物質質量的精密儀器。了解分析天平的原理和性能，掌握正確的稱量方法，是定量分析化學實驗的重要內容之一。

分析天平的種類很多，按其稱量原理一般可分為杠桿式機械加碼和電子天平兩大類，例如萬分之二空氣阻尼天平、單盤電光天平、TG-328B半機械加碼電光天平（半自動電光天平）、TG-328BA全機械加碼電光天平（全自動電光天平）和FA1004、JA5003電子天平等。隨著科學技術的發展，電光分析天平已被淘汰，因此，下面主要介紹目前定量分析化學實驗中使用最多的電子天平。

電子天平如圖3-11所示，其特點是操作簡便，稱量準確可靠、顯示快速清晰。一般電子天平都裝有處理芯片，它是傳感技術、模擬電子技術、數字電子技術和微處理器技術發展的綜合產物，具有自動校準、自動顯示、去皮重、自動數據輸出、自動故障尋跡、超載保護等功能。新型電子天平還具有自動保溫系統、四級防震裝置，具有現場稱量、自動浮力校正等許多功能，以及紅外感應式操作（如開門、去皮）等附加功能。

1.電子天平的稱量原理

電子天平是基于電磁學原理制造的，它利用電子裝置完成電磁力補償的調節，使物體在重力場中實現力矩的平衡，或通過電磁力矩的調節使物體在重力場中實現力矩的平衡。具有準確度高、穩定性好等特點。當秤盤上加上被稱物時，傳感器的位置、檢測器信號發生變化，并通過放大器反饋使傳感器線圈中的電流增大，該電流在恒定磁場中產生一個反饋力與所加載荷相平衡；同時，該電流在測量電阻R_m上的電壓值通過濾波器、模/數轉換器送入微處理器，進行數據處理，最后由顯示器自動顯示出被稱量物質的質量數值。分析中常用精密度為0.1mg的電子天平，即萬分之一天平。

2.電子天平的結構（以萬分之一天平為例）

電子天平功能如圖3-12所示。

3.電子天平的簡易操作

（1）調水平　調整地腳螺栓高度，使水平儀內空氣泡位于圓圈中央。

（2）開機　接通電源，按開關鍵［POWER］至全屏顯示，進入自檢。

（3）預熱　天平在初次接通電源或長時間斷電之后，至少需要預熱30min。待顯示屏上出現穩定的0.0000g即可開始稱量。為取得理想的測量結果，天平應保持在待機狀態。但首次使用天平必須進行校正。

（4）校正　首次使用天平必須進行校正。稱量盤上無稱量物時，按校正鍵［CAL］，顯示屏上顯示“CAL”，按［O/T］，0.0000g閃爍，30s后自動確定，顯示100.0000g并閃爍。打開稱量室的玻璃門，放上質量為100.0000g的砝碼，關上玻璃門。稍等片刻，顯示［CAL End］時將砝碼從稱量盤上取下，關上玻璃門，靈敏度調整結束。

（5）稱量　按下去皮鍵［O/T］，使顯示為0.0000g調零。打開天平門，將樣品瓶（或稱量紙）放在天平的稱量盤中，關上天平門，待讀數穩定后記錄顯示數據。

（6）關機　按開關鍵［POWER］至待機狀態。

由于電子天平自重較輕，使用中容易因碰撞而發生位移，進而可能造成水平改變，故使用過程中動作要輕。此外，電子天平還有一些其他的功能鍵，有些是供維修人員調校用的，未經允許學生不要使用這些功能鍵。

4.電子天平的稱量方法

使用電子天平稱量，可根據被稱物的不同性質，采用相應的稱量方法。常用的稱量方法有直接稱量法和減量稱量法。無論何種稱量方法，稱量時都不得用手直接接觸天平或取放被稱物，可戴干凈的手套、用紙條包住或用鑷子取放，稱量時天平門要關好。

（1）直接稱量法

直接稱量法適用于稱量潔凈干燥的器皿、塊狀的金屬及不易潮解或升華的固體試樣及不易吸濕、在空氣中性質穩定的粉末狀物質。

例如，使用精度為0.1mg的電子天平稱量潔凈干燥的器皿，開機預熱后，天平顯示屏顯示為0.0000g，當被稱物品為干燥器皿或塊狀金屬時，可將被稱物放在稱量盤上，直接稱量其質量，顯示屏的讀數即為被稱物的質量。當需要稱取一定準確質量的粉末狀試樣時，準備一個潔凈干燥的器皿或專用稱量紙，平衡后按去皮鍵，去皮清零，倒入試樣，關閉天平門稱量，顯示屏的讀數即為試樣的質量，如圖3-13所示。

（2）減量稱量法

此法適于稱量易吸濕、易氧化及易與CO₂反應的物質。用此法稱量的試樣，應盛放在稱量瓶內。稱量瓶是具有磨口玻璃塞的容器，使用前必須洗凈烘干，在干燥器內冷卻至室溫。不能放在不干凈的地方，以免沾污稱量瓶。

首先將試樣裝入稱量瓶內，蓋上瓶蓋。用手套或干凈的紙條套住稱量瓶，將稱量瓶放在稱量盤上，稱出稱量瓶加試樣的準確質量，按去皮鍵，調零，仍用紙條套住稱量瓶，將其從稱量盤上取出，另取干凈紙片包住瓶蓋柄，在燒杯上方打開瓶蓋，慢慢傾斜稱量瓶身。用瓶蓋輕輕敲瓶口上部，使試樣緩緩落入容器中，如圖3-14所示。直到倒出的試樣接近所需要的試樣量時，邊敲邊慢慢豎起稱量瓶，使黏附在瓶口的試樣落入容器或落回稱量瓶中，再蓋好瓶蓋。把稱量瓶放回稱量盤上，顯示屏讀數為傾倒出試樣的負值，記錄讀數絕對值，即為傾出樣品的質量。若第一次倒出的試樣量不夠時，可將稱量瓶取出繼續倒出試樣，再放入稱量盤稱量，如在允許的稱量范圍內，則記錄數據。在稱取一份試樣時，若傾倒次數過多，會因為頻繁打開稱量瓶蓋，使試樣吸潮，引起誤差。若倒出的試樣超過所需質量時，只能重新稱量。