课题二:分析天平的结构和使用

实 训 课 教 案 用 纸

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课题二：分析天平的结构和使用

实训时间

2 月 21 日 下 午

实训时数

3

授课班级

中药制剂 0921 中

授课方法 课 题 相 关 知 识 实训目的 实训用材料、 设备

讲授、演示

天平的分类、分析天平的相关知识 1、了解分析天平的构造 2、掌握分析天平的使用规则、称量程序 3、掌握分析天平的零点调节及平常保养、维护 分析天平、称量瓶

实 习 训 练 内 容 及 工 艺 要 求

附 记

【导入】 分析天平是定量分析工作中不可缺少的重要仪器，充分了解仪器性能及熟练掌 握其使用方法，是获得可靠分析结果的保证。分析天平的种类很多，有普通分析天 平、半自动/全自动加码电光投影阻尼分析天平及电子分析天平等。下面就自动/全 自动加码电光投影阻尼分析天平的使用方法及注意事项做一介绍。 【新授】 一、构造原理 分析天平是根据杠杆原理制成的。它相当于一个等臂的第一类杠杆，支点在 你来说一说： 正中，玛瑙刀口向下。若在天平左盘内放一质量为 m1 的物体，为使天平横梁维持 托盘天平的构 其原来的平衡位置，必须在右盘内加一质量为 m2 的砝码。设横梁左右两臂的长分 造 别是Ｌ１和 L2，左右两盘所受的力分别为 F１和 F2。当达到平衡时，力矩相等： F1Ｌ1=L2 F2 由于天平是等臂的，即Ｌ1=L2，因此平衡时，力矩相等：F1= F2 F1= m1g =F2= m2 g（g 为重力加速度）的关系，所以 m1 = m2 ，从砝码的质量就可 以知道被称物的质量。

实 习 训 练 内 容 及 工 艺 要 求

附 记

等臂天平原理 二、半机械加码双盘电光分析天平的结构 （1）横梁 它是天平的主要部件，起平衡和承载物体的作用。 梁上装有三个棱形的玛瑙刀，三个刀口必须完全平行位于同一水平面上。 在两端的两个边刀上分别挂有吊耳，下面挂有称盘。通常在左盘放称量物，右 盘放砝码。 称盘和吊耳之间装有空气阻尼器，阻尼器的内筒稍小，正好套入外筒，并 保持两者间隙均匀，不发生摩擦。当天平摆动时，筒内外空气运动的摩擦阻力 使横梁在摆动 1～2 个周期后迅速停下来，便于读数。 在天平横梁中央上方装有重心调节螺丝，用它上下移动可改变横梁重心位 置，用于调整天平的灵敏度。 横梁左右两边对称孔内装有平衡螺丝， 用以调节天平空载时的平衡位置 （即 零点）。 （2）立柱 位于天平正中，用于称量时支持梁的中刀。 立柱后上方装有水平泡，借底板下前两个水平调整螺丝脚使天平放置水平。 （3）外框 为了保护天平免受灰尘、热源、水蒸汽、气流等因素的影响。 前门是为安装维修和清洁天平

用。箱下装三只脚，前面两只是供调整天平水平 位置的螺旋脚。箱座下还装有调屏拉杆，用以微调零点。 (4) 制动系统 开关旋钮(升降枢)和盘托天平启动和关闭是通过开关升降枢完成的。需 启动时，顺时针旋转开关旋钮，带动升降枢，控制与其连接的托叶下降，天平 梁放下，刀口与刀承相承接，天平处于工作状态。需关闭时，逆时针旋转开关 旋钮，使托叶升起，天平梁被托起，刀口与刀承脱离，天平处于关闭状态。称 盘下方的底板上安有盘托，也受开关旋钮控制。关闭时，盘托支持着称盘，防 止称盘摆动，可保护刀口。 (5) 机械加码装置 机械加码装置是一种通过转动指数盘加减环形码(亦称环码)的装置。环码 分别挂在码钩上。称量时，转动指数盘旋钮将砝码加到承受架上。当平衡时， 环码的质量可以直接在砝码指数盘上读出。指数盘转动时可经天平梁上加 10-990mg 砝码，内层由 10-90mg 组合，外层由 100-900mg 组合。大于 1g 的砝 码 则 要 从 与 天 平 配 套 的 砝 码 盒 中 取 用 ( 用 镊 子 夹 取 ) 。

你来摸一摸： （用报废天 平演示） 横梁 立柱 制动系统 机械加码装 置 光学读数装 置 结构

圈码指数盘 (6) 光学读数装置 光学读数装置固定在支柱的前方。称量时，固定在天平指针上微分标尺的 平衡位置可以通过光学系统放大投影到光屏上。 标尺上的读数直接表示 10mg 以 下的质量，每一大格代表 1mg，每一小格代表 0.1mg。从投影屏上可直接读出 0.1-10mg 以内的数值。 三、分析天平的使用规则 （一）称量前先将天平罩取下叠好，放在天平箱上面，检查天平是否处于 水平状态，用软毛刷清刷天平，检查和调整天平的零点。 （二）旋转升降旋钮时必须缓慢，轻开轻关。取放称量物、加减砝码和圈 强调： 码时，都必须关闭天平，以免损坏玛瑙刀口。 保护玛瑙刀 （三）天平的前门不得随意打开，它主要供安装、调试和维修天平时使用。 口 称量时应关好侧门。化学试剂和试样都不得直接放在秤盘上，应放在干净的表 面皿、称量瓶或坩埚内；具有腐蚀性的气体或吸湿性物质，必须放在称量瓶或 其他适当的密闭容器中称量。 (四)取放砝码必须用镊子夹取、严禁手拿。加减砝码和圈码均应遵循“由大 到小，折半加入，逐级试验”的原则。旋转指数盘时，应一档一档地慢慢转动， 防止圈码跳落互撞。试加减砝码和圈码时应慢慢半开天平试验。 （五）天平的载重不能超过天平的最大负载。在同一次实验中，应尽量使 用同一台天平和同一组砝码，以减少称量误差。 （六）称量的物体必须与天平箱内的温度一致，不得把热的或冷的物体放 进天

平称量。为了防潮，在天平箱内应放置有吸湿作用的干燥剂。 （七）称量完毕，关闭天平，取出称量物和砝码，将指数盘拨回零位。检 查砝码是否全部放回盒内原来的位置和天平内外的清洁，关好侧门。然后检查 零点，将使用情况登记在天平使用登记薄上，再切断电源，最后罩上天平罩， 将座凳放回原处。 四、双盘半机械加码电光天平的使用方法 1、准备工作 （1）取下防尘罩，折好放在天平箱上。检查天平是否处于水平，各部件是否正 常。如天平指针摆动是否正常（开启天平观察），吊耳是否脱落，圈码指数盘 是否都在“0”位置，砝码是否齐全等。用软毛刷轻扫秤盘上的灰尘。 （2）接通电源，检查光学读数系统是否有故障，如投影屏是否明亮，标尺影像 是否清晰，慢慢开启天平观察标尺刻线移动是否平稳等。

2、调整零点（校正零点） 1.我做你看 2.你做我看 合， 可拨动调零杆， 使屏中的标线正好重合在标尺的“0”线上， 即为调整好零点。 3.纠偏 若用调零杆调不到零点，则应关闭天平，通过调节横梁上的平衡螺丝（由教师 开启天平后，当标尺静止时，如果投影屏中间的标线与标尺上的“0”线不重 操作），调节横梁的平衡位置后，再开启天平，拨动调零杆至调定零点。 3、称量 先将被称物在台秤上粗称其重量（粗称值取至以克为单位的小数点后一 位），然后再用分析天平精称。推开天平的侧门，将被称物放在天平左盘上， 根据粗称的数据在天平右盘上加放相应的砝码至克位，再转动圈码指数盘，加 上相应的百毫克圈码。半开天平（稍稍转动升降旋钮，能看到指针偏移的方向 即可），观察指针偏移或投影屏上标尺移动的方向（若指针向左偏，标尺向右 移，表示砝码量重，反之，则砝码量轻），以判断是否需要增减圈码或砝码。 当百毫克组圈码调定后，再调整十毫克组圈码。调整至天平在 10mg 以内平衡 时，关闭两侧天平门，完全开启天平，准备读数。在称量过程中，调整砝码或 圈码时，只能半开天平，避免横粱过度倾斜，损坏玛瑙刀或导致吊耳脱落。 4、读数 待投影标尺停稳后即可读取称量数值。被称物的重量等于右盘所加放的砝 码、指数盘所指示的圈码总量及标尺读数（标尺刻线与屏幕中标线重合的位置） 的总和。 【小结】 本节课重点掌握了分析天平的原理、结构、使用规则和称量顺序 【作业】 实验报告----分析天平的结构和使用