電子天平因其具有稱(chēng)量速度快、操作簡(jiǎn)便、高靈敏度和高精密度并且能夠與計(jì)算機(jī)或者某些儀器相連接直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在分析化學(xué)領(lǐng)域使用越來(lái)越廣泛和普及。前天看到一貼討論電光天平和電子天平的帖子，有人認(rèn)為電子天平稱(chēng)量結(jié)果不準(zhǔn)確。個(gè)人覺(jué)得有失偏頗，不惜班門(mén)弄斧，特發(fā)此貼，以?huà)伌u引玉，討論如何用電子天平進(jìn)行準(zhǔn)確稱(chēng)量。由于本人水平和認(rèn)識(shí)有限，錯(cuò)誤與不當(dāng)之處在所難免，歡迎大家糾正、補(bǔ)充討論。

　　電子天平稱(chēng)量原理：

　　電子天平是根據(jù)電磁平衡原理設(shè)計(jì)的，它由一個(gè)磁鋼、一個(gè)與秤盤(pán)相連接的線(xiàn)圈、一個(gè)位移傳感器以及電流控制電路和放大器組成。線(xiàn)圈置于磁鋼形成的磁場(chǎng)之中，秤盤(pán)及被稱(chēng)物體的重力作用于線(xiàn)圈上。通電后，充分預(yù)熱天平后，磁場(chǎng)強(qiáng)度不變，線(xiàn)圈長(zhǎng)度固定，置于磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈產(chǎn)生的電磁力大小(F=ΦIL)與電流強(qiáng)度成正比，如果調(diào)節(jié)磁場(chǎng)方向使電磁力與重力方向相反并使其與之平衡-mg=ΦIL，則此時(shí)物體質(zhì)量與電流強(qiáng)度成正比。位移傳感器位于預(yù)定中心位置，當(dāng)秤盤(pán)上放上或取下物體時(shí)，為保持天平平衡位移傳感器根據(jù)檢出的位移信號(hào)通過(guò)控制器改變線(xiàn)圈的的電流大小直至線(xiàn)圈回到中心位置，這個(gè)電流改變量通過(guò)放大和轉(zhuǎn)換為樣品的質(zhì)量顯示。

　　確保使用電子天平稱(chēng)量準(zhǔn)確，至少應(yīng)做到以下幾方面：

　　1、充分預(yù)熱電子天平。從電子天平工作原理可以看出，電磁力的大小與磁鋼的磁通量φ、流經(jīng)線(xiàn)圈中的電流I及線(xiàn)圈長(zhǎng)度L成正比。對(duì)一臺(tái)天平，要確保稱(chēng)量準(zhǔn)確，必須確保φ和L為均為一定值，線(xiàn)圈長(zhǎng)度L不會(huì)變化，但磁通量φ隨著天平內(nèi)部溫度的變化而變化。只有天平經(jīng)過(guò)充分預(yù)熱(一般資料介紹預(yù)熱30分鐘，建議平時(shí)不用時(shí)，按電源鍵關(guān)機(jī)，但不拔電源)，才能使天平內(nèi)部溫度保持相對(duì)穩(wěn)定。這是保證稱(chēng)量結(jié)果準(zhǔn)確的第一步。

　　2、校準(zhǔn)電子天平。任何電子天平如果不進(jìn)行校準(zhǔn)，用它來(lái)稱(chēng)量都是不準(zhǔn)確的。我們用天平稱(chēng)的是樣品的質(zhì)量，而不是重量。根據(jù)電子天平的稱(chēng)量原理，它直接測(cè)量的是物體的重量，即mg=ΦIL，實(shí)際上樣品的質(zhì)量是根據(jù)m=ΦIL/g(此處只考慮數(shù)量，不考慮方向)，所以，用電子天平稱(chēng)量樣品質(zhì)量時(shí)，不僅與天平本身有關(guān)，而且與天平所處地方的重力加速度有關(guān)。設(shè)C=ΦL/g則,m=ΦIL/g可以變換為m=CI。C與天平所處位置的重力加速度和線(xiàn)圈長(zhǎng)度以及磁通量有關(guān)，不同地方，不同環(huán)境情況下，C是變化的。假設(shè)在某處的天平經(jīng)過(guò)充分預(yù)熱，則在短時(shí)間內(nèi)，C為一個(gè)常數(shù)，通過(guò)用已知重量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行校正，相當(dāng)于是求出C值并進(jìn)行存儲(chǔ)，稱(chēng)量樣品時(shí)天平自動(dòng)調(diào)用。為了消除環(huán)境因素影響，盡管天平?jīng)]有移動(dòng)位置，也應(yīng)該經(jīng)常對(duì)天平進(jìn)行校準(zhǔn)，有條件的可以每次使用時(shí)都進(jìn)行校準(zhǔn)?？偟膩?lái)說(shuō)，校準(zhǔn)是確保稱(chēng)量準(zhǔn)確的重要環(huán)節(jié)。

　　3、除以上兩點(diǎn)外，保持天平水平、良好的稱(chēng)量習(xí)慣(輕拿輕放，隨時(shí)關(guān)閉天平防風(fēng)門(mén)、保持天平潔凈等)、適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件(比如天平放置處避免電磁干擾、振動(dòng)、陽(yáng)光直射和空氣對(duì)流，保持相對(duì)穩(wěn)定的溫度和適宜的濕度)、正確的稱(chēng)量方式(稱(chēng)樣前，充分了解樣品的理化性質(zhì)，選取合適的稱(chēng)量方式，比如用減量法稱(chēng)易吸濕的樣品，不用熱的容器稱(chēng)量或者直接稱(chēng)量過(guò)冷過(guò)熱的樣品)等是確保稱(chēng)量準(zhǔn)確的前提。

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