二、分析天平

分析天平是准确称量物质质量的精密仪器。了解分析天平的原理和性能，掌握正确的称量方法，是定量分析化学实验的重要内容之一。

分析天平的种类很多，按其称量原理一般可分为杠杆式机械加码和电子天平两大类，例如万分之二空气阻尼天平、单盘电光天平、TG-328B半机械加码电光天平（半自动电光天平）、TG-328BA全机械加码电光天平（全自动电光天平）和FA1004、JA5003电子天平等。随着科学技术的发展，电光分析天平已被淘汰，因此，下面主要介绍目前定量分析化学实验中使用最多的电子天平。

电子天平如图3-11所示，其特点是操作简便，称量准确可靠、显示快速清晰。一般电子天平都装有处理芯片，它是传感技术、模拟电子技术、数字电子技术和微处理器技术发展的综合产物，具有自动校准、自动显示、去皮重、自动数据输出、自动故障寻迹、超载保护等功能。新型电子天平还具有自动保温系统、四级防震装置，具有现场称量、自动浮力校正等许多功能，以及红外感应式操作（如开门、去皮）等附加功能。

1.电子天平的称量原理

电子天平是基于电磁学原理制造的，它利用电子装置完成电磁力补偿的调节，使物体在重力场中实现力矩的平衡，或通过电磁力矩的调节使物体在重力场中实现力矩的平衡。具有准确度高、稳定性好等特点。当秤盘上加上被称物时，传感器的位置、检测器信号发生变化，并通过放大器反馈使传感器线圈中的电流增大，该电流在恒定磁场中产生一个反馈力与所加载荷相平衡；同时，该电流在测量电阻R_m上的电压值通过滤波器、模/数转换器送入微处理器，进行数据处理，最后由显示器自动显示出被称量物质的质量数值。分析中常用精密度为0.1mg的电子天平，即万分之一天平。

2.电子天平的结构（以万分之一天平为例）

电子天平功能如图3-12所示。

3.电子天平的简易操作

（1）调水平　调整地脚螺栓高度，使水平仪内空气泡位于圆圈中央。

（2）开机　接通电源，按开关键［POWER］至全屏显示，进入自检。

（3）预热　天平在初次接通电源或长时间断电之后，至少需要预热30min。待显示屏上出现稳定的0.0000g即可开始称量。为取得理想的测量结果，天平应保持在待机状态。但首次使用天平必须进行校正。

（4）校正　首次使用天平必须进行校正。称量盘上无称量物时，按校正键［CAL］，显示屏上显示“CAL”，按［O/T］，0.0000g闪烁，30s后自动确定，显示100.0000g并闪烁。打开称量室的玻璃门，放上质量为100.0000g的砝码，关上玻璃门。稍等片刻，显示［CAL End］时将砝码从称量盘上取下，关上玻璃门，灵敏度调整结束。

（5）称量　按下去皮键［O/T］，使显示为0.0000g调零。打开天平门，将样品瓶（或称量纸）放在天平的称量盘中，关上天平门，待读数稳定后记录显示数据。

（6）关机　按开关键［POWER］至待机状态。

由于电子天平自重较轻，使用中容易因碰撞而发生位移，进而可能造成水平改变，故使用过程中动作要轻。此外，电子天平还有一些其他的功能键，有些是供维修人员调校用的，未经允许学生不要使用这些功能键。

4.电子天平的称量方法

使用电子天平称量，可根据被称物的不同性质，采用相应的称量方法。常用的称量方法有直接称量法和减量称量法。无论何种称量方法，称量时都不得用手直接接触天平或取放被称物，可戴干净的手套、用纸条包住或用镊子取放，称量时天平门要关好。

（1）直接称量法

直接称量法适用于称量洁净干燥的器皿、块状的金属及不易潮解或升华的固体试样及不易吸湿、在空气中性质稳定的粉末状物质。

例如，使用精度为0.1mg的电子天平称量洁净干燥的器皿，开机预热后，天平显示屏显示为0.0000g，当被称物品为干燥器皿或块状金属时，可将被称物放在称量盘上，直接称量其质量，显示屏的读数即为被称物的质量。当需要称取一定准确质量的粉末状试样时，准备一个洁净干燥的器皿或专用称量纸，平衡后按去皮键，去皮清零，倒入试样，关闭天平门称量，显示屏的读数即为试样的质量，如图3-13所示。

（2）减量称量法

此法适于称量易吸湿、易氧化及易与CO₂反应的物质。用此法称量的试样，应盛放在称量瓶内。称量瓶是具有磨口玻璃塞的容器，使用前必须洗净烘干，在干燥器内冷却至室温。不能放在不干净的地方，以免沾污称量瓶。

首先将试样装入称量瓶内，盖上瓶盖。用手套或干净的纸条套住称量瓶，将称量瓶放在称量盘上，称出称量瓶加试样的准确质量，按去皮键，调零，仍用纸条套住称量瓶，将其从称量盘上取出，另取干净纸片包住瓶盖柄，在烧杯上方打开瓶盖，慢慢倾斜称量瓶身。用瓶盖轻轻敲瓶口上部，使试样缓缓落入容器中，如图3-14所示。直到倒出的试样接近所需要的试样量时，边敲边慢慢竖起称量瓶，使黏附在瓶口的试样落入容器或落回称量瓶中，再盖好瓶盖。把称量瓶放回称量盘上，显示屏读数为倾倒出试样的负值，记录读数绝对值，即为倾出样品的质量。若第一次倒出的试样量不够时，可将称量瓶取出继续倒出试样，再放入称量盘称量，如在允许的称量范围内，则记录数据。在称取一份试样时，若倾倒次数过多，会因为频繁打开称量瓶盖，使试样吸潮，引起误差。若倒出的试样超过所需质量时，只能重新称量。