第二章分析天平与称量
2分析天平
指针总是偏向轻盘
平衡螺丝：粗调
投影屏调节杆――细调
4、悬挂系统（吊耳、阻尼器、称盘）
5、制动系统
*加减圈码或取放称量物要关闭升降枢。
6、光学读数系统
判断轻重：光屏上的光标总是向重盘分向移动
7、砝码和机械加码装置
*先加外圈，再加内圈；逐档添加，动作要轻。
读数方法：××.××××g
（四）分析天平的灵敏度和感量
灵敏度（E，分度/mg）：是指天平指针偏移的分度数和添加的小砝码的质量之比
感量（分度值e，mg/分度）－灵敏度的倒数。
（五）半自动（部分机械加码）电光分析天平构造
1、外框部分
注：轻开，轻放；随手关门
2、立柱部分
3、横梁部分（横梁、刀子、重心驼、平衡螺丝、指针组成）
*玛瑙刀口的角度和锋刀的完全程度直接影响天平的质量――保护刀口
（四）分析天平的灵敏度和感量
灵敏度（E，分度/mg）：是指天平指针偏移的分度数和添加的小砝码的质量之比
感量（分度值e，mg/分度）－灵敏度的倒数。
【例1】在一台分析天平的右盘上加入一个10mg的圈码，天平指针偏移了100格，求这台分析天平的灵敏度和分度值？
解：天平的灵敏度E＝ ＝10分度/mg
天平的分度值e＝ =0.1mg/分度
A．16.3545gB.16.3548gC.16.3542gD.16.3540g
（5）天平称量后的检查
①天平是否关好，吊耳是否滑落
②天平盘内有无脏物
③检查砝码是否按数归还原位
④检查环码有无脱落，指数盘是否归零
（6）罩上天平罩，切断电源。
四．称量试样的方法
2、直接称量法（掌握）：
适用于某些在空气中没有吸湿性，不与空气反应的试样。
分析天平称量注意事项
分析天平称量注意事项
1. 保持平衡: 在使用天平称量物品时，确保天平处于水平状态，以确保测量的准确性。
2. 清洁: 在使用天平前后，需确保清洁天平，以免杂质影响测量结果。
3. 避免震动: 在使用天平时，需避免震动或移动天平，以免干扰测量结果。
4. 使用合适的容器: 在称量物品时，需使用适合的容器，确保物品能够稳定放置在天平上，避免倾斜或滑动。
5. 避免触碰: 在称量过程中，需避免触碰称量仪器，以免影响测量结果。
6. 保持稳定: 在进行称量时，需保持稳定的心态和姿势，以确保测量的准确性。
7. 注意小数点位置: 在读取测量结果时，需留意小数点的位置，确保准确地记录测量数值。
8. 不要超负荷使用: 在使用天平称量物品时，需遵守天平的最大负荷限制，避免损坏天平。
分析天平和称量
分析天平和称量分析天平是定量分析中常用的精密仪器之一，每一项定量分析都直接或间接地需要使用天平。
根据不同的精度和结构，可把天平分为工业天平和分析天平。
工业天平指常见的托盘天平，常用的分析天平有普通天平、阻尼天平，机械加码的电光天平、单盘电光天平等。
称量的准确度直接影响着分析结果的准确性。
因此，我们应认真学习和了解分析天平的原理、构造和使用方法，并通过多次称量练习，熟练掌握天平操作技能，以保证取得准确的称量结果。
一、分析天平的原理、构造和种类(一)分析天平的工作原理分析天平是根据杠杆原理设计的一种仪器。
如图2-2所示，设一杠杆AB，支点为C，AC、CB为杠杆的两臂。
若在杠杆两端A、B上分别加上被称物体和砝码，其重力为Q、P，当体系达到平衡时，两力矩相等，即Q·AC=P·BC ，因力臂相等，即AC=BC，所以平衡时被称物体和砝码的重力相等。
即Q=P设m1为被称物体的质量，m2为砝码的质量，则上式可Array写成m1g1= m2g2，g为重力加速度，由于在同一地点，因此g1=g2，也即平衡时m1= m2。
在同一地点，质量(单位为千克)的数值与用千克力为单位的重量的数值相同，因此习惯上将天平上称得的质量称之为“重量”。
定量分析中一般要求样品称准至0.0002g，称量某物质时，两次称量的结果相差不超过0.2mg，即认为“恒重”。
天平的最大负荷一般为200g，分度值为0.1mg·格－1。
几种常见的国产天平的型号和规格见表2－1。
这里着重介绍机械加码电光天平和单盘电光天平的构造。
1、 机械加码电光天平天平的结构如图2－3，主要部件的构造和作用如下：（1） 横梁 横梁是天平的主要部件。
在横梁上装有三个互相平行并位于同一水平面上的棱形玛瑙刀口，中间的刀刃向下，天平工作时架在天平立柱顶部的玛瑙平板（刀垫）上，它是横梁的支点；另两个玛瑙刀口在梁的两端，刀刃向上，天平工作时，吊耳上的刀垫与之接触，使天平盘的重力作用于梁的两端，它是横梁的力点。
《分析化学》教学课件—第2章 分析天平
水平仪
30
（2）开机
❖ 接通电源 ，轻按“ on/off ”键，当显示 器显示“0.0000g”时，电子称量系统自 检过程结束
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020年9月
31
（3）称量
❖ 将被称物放于 秤盘中央，并 关闭天平侧门， 待显示器显示 稳定的数值， 此数值即为被 称物的质量
2020年9月
32
（4）关机
❖ 称量完毕， 按“on/off” 键，关闭显 示器，此时 天平处于待 机状态，若 当天不再使 用，应拔下 电源插头。
2020年9月
8
按天平的精度分类
分十级，一级最好、十级最差
天平
1
2
3
4
5
级别
天平 1×10－7 2×10－7 5×10－7 1×10－6 2×10－6
精度
天平
6
7
8
9
10
级别
天平 5×10－6 1×10－5 2×10－5 5×10－5 1×10－4
精度
2020年9月
9
二、分析天平的构造
❖ 半机械加码电光天平 ❖ 电子天平
2020年9月
23
第三节 分析天平的称量原理和称 量方法
❖ 一、 分析天平的称量原理 ❖ 二、 分析天平的称量方法
2020年9月
24
一、分析天平的称量原理
❖ 电光天平：杠杆原理
2020年9月
25
一、分析天平的称量原理
❖ 电光天平：杠杆原理
如果 B 正好是 ABC 的 中点，则两臂 AB 与 BC 的长度相等。此时 若P代表物体的重量， Q 代表法码的重量，当 天平到达平衡时，物体 的重量即等于砝码的重 量，P = Q 。
电子分析天平的称量原理
电子分析天平的称量原理电子分析天平的称量原理一、基本原理1、量程机制：根据电子分析天平的测量分度值和量程所决定的最大称重能力，分析天平被定义为可精确测量物质重量并具备某种定义的量程。
2、微分原理：分析天平根据二次微分原理来检测物质的重量，当物质放置在支点上的时候，支点的振动会逐渐减速，并最终进入一个平衡状态，然后从振动量变率上来计算物质的重量。
3、恢复原理：恢复原理也就是回弹原理，是分析天平测量物质质量的另一种技术原理，当物质放置在支点上，支点振动会陡然减速，振动传递给比较器，当电路板接收到此信号，利用平衡原理获得物质质量。
4、内置传感器：内置传感器是电子分析天平的一大优势，它利用内置的传感器来检测物质重量，当支点受到物质重量的影响时，传感器就会立即传输信号给电子电路，从而实现测量物质重量。
二、工作原理1、操作流程：电子分析天平首先要先将天平置于稳定的实验场地并调整稳定；然后，将被测物放入天平支点，待天平显示“0.0”的时候，开启电源，使天平系统运行；接着，将物料放入被测位置，视窗将显示物料的重量；最后，将支点上的物料取出，天平也会自动关机，完成测量。
2、可靠性：由于电子分析天平使用了诸如增重反馈原理等一系列技术，这使它在保证测量精度的同时具备可靠稳定性，所有电子元件都采用高品质标准，从而保证测量数据在整个测量周期内仍具有很高的精度。
3、测量精度：电子分析天平具有较高的测量精度，由于它利用了诸如回弹原理和微分原理等多种技术，使得它可以测量更精确的物质质量，并且可以根据实验原理来达到准确的测量精度。
三、应用范围1、测量原料：特别是针对制药、食品等行业等需要精准测量物料的原料，电子分析天平具有优越的信号分辨率和质量精度，独有的平衡原理保障了实验精度的优越稳定性。
2、研究实验：电子分析天平用于物理学及化学等研究实验中，以测量在微粒级别下内和外物体密度、重量，从而可以检出更多细微物质和差异，使实验结果更加准确细腻。
分析天平的使用和称量
分析天平的使用和称量[课时安排] 3学时[实验目的]1、熟悉分析天平的基本构造，和使用方法。
2、学习用直接法和减量法称量试样。
3、学会正确使用称量瓶。
[基本操作与仪器介绍]电光分析天平的基本构造和使用方法1、电光分析天平的基本构造（1）天平梁；（2）指针；（3）吊耳；（4）空气阻尼器（阻尼筒）；（5）升降枢（升降旋钮）；（6）螺旋足（天平足）；（7）框罩；（8）砝码和圈码（环码）2、电光分析天平的使用方法（1）分析天平的外观检查在使用天平之前，首先要检查天平放置是否水平；机械加码装置是否指示0.00位置；圈码是否齐全，有无跳落；两盘是否空着；并用毛刷将天平盘清扫一下。
（2）零点调节天平的零点，指天平“空”载时的平衡点。
每次称量之前都要先测定天平零点。
测定时接通电源，轻轻开启升降枢(应全部启开旋钮)，此时可以看到缩微标尺的投影在光屏上移动。
当标尺投影稳定后，若光屏上的刻线不与标尺0.00重合，可拨动扳手，移动光屏位置，使刻线与标尺0.00重合，零点即调好。
若光屏移到尽头刻线还不能与标尺0.00重合，则在教师指导下通过旋转平衡螺丝来调整。
（3）称量物体①在使用分析天平称量物体之前应将物体先在台称上粗称，然后把要称量物体放入天平左盘中央，把比粗称数略重的砝码放在右盘中央，慢慢打开升降枢，根据指针的偏转方向或光屏上标尺移动方向来变换砝码。
如果标尺向反方向移动，即光屏上标尺的零点偏向标尺的右方，则表示砝码重，应立即关好升降枢，减少砝码后再称重。
反复加减砝码至称量物比砝码重不超过1g时，再转动指数盘加减圈码，直至光屏上的刻线与标尺投影上某一读数重合为止。
②称量方法包括直接法和减量法两种。
③读数：当光屏上的标尺投影稳定后，即可从标尺上读出10mg以下的质量。
标尺上读数一大格为1mg，一小格为0.1mg。
称量物体质量（g）= 砝码质量+ 圈码质量+ 光标尺读数。
（4）数据记录与处理（5）称后检查：称量完毕，记下物体质量，将物体取出，砝码依次放回盒内原来位置。
2 项目二 电子分析天平与称量技术
实验原理
实验步骤
1.用直接称量法称量一只称量瓶的质量
天平开机预热30分钟。按 去皮键 清零,显示0.0000g后,将称量瓶放在天平秤盘中央,关闭天平门,等读数稳定后记录读数。
实验步骤
2.用固定质量称量法准确称量0.2g NaCl
小烧杯 药勺 氯化钠固体
3.用递减称量法准确称量4g邻苯二甲酸氢钾
称量方法
1.直接称量法
对某些在空气中没有吸湿性的试样、金属或合金等，可以用该法称量。
（1）查看水平仪，若不水平，通过水平调节脚调至水平。 （2）接通电源，预热30min后方可开始测量。 （3）戴上手套，清扫天平，调零，将称量物轻放在天平上，关上天平门，待数字稳定，记录数据。 （4）清扫天平，调零，关闭电源，整理现场，做好步骤
（a）称量瓶 （b）称量瓶的拿法 （c）敲出试样的操作
实验步骤
递减称量法操作要点
实验易错点
05
没有及时清理天平里和实验台面上撒落的样品；
04
称量结束后，没有填写仪器使用记录 ；
02
称量时不带数据记录本，将数据记录在随手拿起的小纸片上；
01
称量过程中门始终开着 ；
03
称完后，没有将称量瓶从天平秤盘上取下放进干燥器里；
（2）开机：接通电源 ，轻按“ on/off “键，当显示器显示“0.0000g”时，电子称量系统自检过程结束。
电子分析天平的使用步骤
（3）称量： 将被称物放于秤盘中央，并关闭天平侧门，待数字稳定并出现质量单位g，即可读数，及时记录称量结果。
电子分析天平的使用步骤
on/off 键
（4）关机： 称量完毕，取下被称量物按“on/off”键，关闭显示器，此时天平处于待机状态，若当天不再使用，应拔下电源插头。用软毛刷清扫干净托盘，关闭天平门。做好使用登记。
02实验二分析天平的称量练习
(4)类推
４、量程范围
最大负载10或20g，十万分之一，0.01mg。
最大负载100或200g， 万分之一，0.1mg。
（二）使用规则
称重前，先检验， 然后开始调零点。 选择器皿要适当， 左物右码勿要偏。 轻拿慢起勿超载， 加码顺序是关键。 保护刀口最重要， 加减物码天平定要关。 天平不能称热物， 牢记关门读停点。 （水平、砝码、镊子）
实验二 分析天平的称量练习
一、实验目的
1、了解分析天平的构造，学会正确的称量方法； 2、初步掌握减量法及直接称重法的称样方法； 3、了解在称量中如何运用有效数字。
二、仪器和试样
分析天平和砝码，台秤和砝码，小烧杯（250ml或500ml）３ 只，称量瓶１只，试剂或试样（Na2CO3）（镍片）
三、实验步骤
③吊耳
（托叶）
（承重刀）
左物右码 空气阻力――加速平衡 不载――稳，称――倾不过度 保护刀口的要处 托起称重 小调零点
称盘（盘托） 阻尼器 ④盘托 开降枢纽 螺旋脚、脚垫 扳手 ⑤ 砝码、指数盘、投影屏
码：组合5、2、2、1；5、3、2、1 用镊子 １g以上
指： 机械加码
10mg以上１克以下
投影屏：光学放大（微分标尺）10mg以下
（四）各类型天平的区别和联系：
摆动天平
阻尼器
阻尼 １克以下机械加码去游码及其标尺光学读数装置
半自动电光分析天平 加码全部指数盘操作 全自动电光分析天平
不等臂，一边盘＋全码，另一边重物＋阻尼器
单盘电光天平
（五）分析天平的灵敏度
灵敏度：在天平的一个盘上增加１毫克重量所引起的指针偏转
的程度。 Ｅ（分度／毫克） 常用Ｓ＝１／E（毫克／分度） 分度值也称或量 空载灵敏度：电光要求 一般为： Ｅ＝１分度／毫克 ２－３小格／毫克
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
天 吊耳中间面向下各有一个。 平 柱 （5）水平仪：装在天平柱的顶端，用来检查
天平的水平位置
（6）盘托：不用天平时，盘托上升，把天平 盘托住，使天平盘在不载重时稳定，或在称 量时防止梁倾斜过度。
三、分析天平的结构
（1）玻璃外罩：起保护天平的作用，防止灰尘、
天 湿气、有害气体侵入，称量时可减少外界湿度、
需使用:水平调节螺丝、平衡调节螺丝、 调零杆
分析天平的使用方法
2、称量
将被称物品先放于托盘天平上粗称，然后从侧 门放入天平的左盘正中，右边加砝码。1克以 上的砝码从砝码盒中取用，按照粗称的质量由 大到小添加，1克以下10毫克以上的通过旋转 指数盘添加圈码。10毫克以下的直接从投影屏 中读数。整个操作过程应严格按照天平使用规 则进行。
E=
L mh
可通过移动天平的重心调节螺丝来调节 天平的灵敏度。
四、分析天平的计量性能
稳定性
是指处于平衡状态的天平经外力扰动， 指针离开平衡位置后，仍能自动恢复原 位的性能。
天平的稳定性只与天平摆动部人的重 心有关。重心越低则稳定性越高，但 灵敏度降低。
四、分析天平的计量性能
示值变动性
示值变动性是指在不改变天平状态的情 况下，多次开关天平，天平恢复位置的 重复再现性。
示值变动性既与重心位置有关，还与温 度、气流、震动等外界因素有关
四、分析天平的计量性能
不等臂性
由天平梁不等臂所引起的误差叫不等臂 误差。
一般分析天平的两臂长度之差不得超过 十万分之一，这种误差可忽略不计。
五、分析天平的使用规则
五、分析天平的使用规则
五、分析天平的使用规则
五、分析天平的使用规则
第二章 分析天平与称量
天平的称量原理 分析天平的分类及结构 分析天平的计量性能 分析天平的使用规则和称量方法
一、分析天平的称量原理
L1
L2
A B
m1
m1g
杠杆原理
当天平达到平衡时，支点 两边的力矩相等，即：
C
m1gL1=m2gL2
m2 B为AC的中点，故
m2g
L1=L2
在地球上同一位置，重
力加速度g相等
三、分析天平的结构
（4）调零杆：移动调零杆，可调整投影
天 平
屏的位置，使零点与投影屏上的标线重 合。用于较小零点调节。
箱
脚垫 天 平 脚
升调 降零 枢杆
天 平 脚
天 平
钮
脚
水平调节 螺丝
脚垫
三、分析天平的结构
机 由指数盘、联动控制 械 环码升降杠杆和骑放 加 环的横杆三部分组成。 码 用于加减10~990mg 装 的砝码 置 内圈读数范围为
10~90mg
外圈读数范围为 100~900mg。
读数为:0.230g
三、分析天平的结构
每台天平配有一盒砝码，1g以上的砝码都按固
砝 定的位置有规则地装在里面 码
注意:
取放砝码必 须用镊子夹 取。
三、分析天平的结构
光 从光源灯发出的平行光，束透过微
学 分度标尺底片后，最后反射在光幕
投 影 装
0.0001g 200g
= 5*10-7
全 机 械 加 码 电 光 天 平
半 机 械 加 码 电 光 天 平
三、分析天平的结构
TG-328B型双盘半机械加码电光天平 （半自动电光分析天平），主要结构： 天平梁、天平柱、天平箱、法码、光学 投影装置、机左加码装置等，
三、分析天平的结构
电子天平
二、分析天平的分类
按分析天平精度分类
目前按精度大小把天平分为十级。 一级天平精度最好，十级天平精度最差。
二、分析天平的分类
分析天平的精度是指天平的名义分度值（天平 的最小称出量）与最大载荷之比。
例: 药物定量分析中的分析天平，常用最大载荷为
200g，分度值为0.1mg的天平，故其名义分度 值与最大载荷之比为：
五、分析天平的使用规则
分析天平的使用方法
1、零点调节
借助天平内的水平仪，检查天平是否处于水平 状态，如果不水平，可调节水平调节螺丝，使 之达到水平。然后接通电源，慢慢转动升降枢， 开启天平，如果不载重的情况下，投影屏上的 标线和刻度尺上的零点线不重合，应调节旋钮 后的拨杆，使它们重合。要是零点与标线相差 太远，可请教师通过旋转平衡螺丝来调整。
故: m1=m2
一、分析天平的称量原理
因此，由砝码的质量m2可知被称 物体的质量m1。分析天平就是根 据上杠杆原理用砝码质量来表示 物体质量的一种衡器。
二、分析天平的分类
按分析天平的结构分类
分析天平
等臂双盘在平
阻尼天平 半机械加码电光天平
电光天平 全机械加码电光天平
不等臂天平 单盘减码式电光天平
上，就可以从光幕上的标线读取 10mg以下的质量。
置
0.0016g
四、分析天平的计量性能
灵敏性
是指在天平的某一盘上增加1mg质量 时，天平指针的平衡点移动的格数 （分度）
偏移的格数越多，表示天平的灵敏度越 高。
灵敏度（E）与天平的臂长（L）、天平 摆动部分的质量（m）、支点到重心的 距离（h）有关系
（8）天平盘：左盘刻1，放被称物体， 右盘刻2，放砝码，不能互换。
三、分析天平的结构
（1）柱体：天平梁的支架
天 平 （2）升降枢钮：升降联动的控制钮。顺时针 柱 转动升降枢钮，刀口与刀承接触，启动天平；
反时针转动升降枢钮，各刀口离开刀承，天 平处于“休止”状态。
（3）翼翅板：用于托降天平梁和吊耳
三、分析天平的结构
平衡调节螺丝 支点刀 天平梁 承重刀吊耳
指针
盘托
天平脚 升降枢钮 脚垫
外罩
指数盘
阻尼筒 天平柱 光幕 天平盘
底板 水平调节Leabharlann 螺丝三、分析天平的结构 （1）梁体：天平最重要
天 平
的部分，起平衡调节和载 重物体的作用。
梁 （2）三棱体（刀口）：
天平梁上装有三个三
棱形的玛瑙刀口
承重刀
一个支点刀（中刀），刀口向下 两个承重刀（边刀），刀口向上
（5）指针：固定在天平梁
天 的中间，随天平摆动而
平 摆动。下端装有微分刻
梁 度标尺，标尺上的刻度
指
经光学投影放大在光幕
针
上，可供读数。
（6）吊耳：承放天平梁
两侧的承重刀，吊耳上有
吊
挂钩，上钩挂天平盘，下
耳
钩挂阻尼器内筒
三、分析天平的结构
（7）阻尼器，由两个内径不同的铝制圆
天 筒组成，利用筒内空气阻力的作用， 平 使天平能很快达到平衡状态，停止摆 梁 动，从而加速称量速度。
平 空气流动、人的呼吸等对天平的影响。
箱 前门：可上下移支，供安装、修理天平时用，
称量时不要打开 左门：供取放被称物体用
称量或读数时， 门必须关好，以
右门：供取放砝码用
注意
防止空气流动对 称量准确度的影 响。
三、分析天平的结构
（2）底板：天平的基座
天 平 （3）天平脚、脚垫、水平调节螺丝 箱
后面一只脚固定不动。前面两只脚各装 有一个水平调节螺丝。
三个刀口必须完全平行且位于同 一水平面上。
梁体 支点刀 承重刀
三、分析天平的结构
（3）平衡调节螺丝：天平
天 梁两侧对称的位置上， 平 各装有一个平衡调节螺 梁 丝，可调节天平的零点。
（4）重心调节螺丝： 装在天平梁背面的螺杆 上，可调节天平的重心， 使天平的灵敏度和稳定 性发生改变。
平衡调节螺丝
三、分析天平的结构
五、分析天平的使用规则
•直接称量法 •减重称量法 •固定质量称量法