一、实验目的

1．了解分析天平的构造。

2．学会分析天平的使用方法。

3．学会记录和处理实验原始数据。

二、实验原理

等臂天平实质上是一个两臂相等的杠杆，它是利用杠杆原理进行称量的。假定天平左盘中放置质量为m1的某物体，为了测出ml，在右盘中添加砝码（已知质量的物体），直至天平指针重新回到平衡状态根据力矩相等的原理：

F1L1=F2L2

式中：F1和F2为作用于天平横梁（杠杆）两边天平悬挂点A和C上的作用力；L1和L2为横梁的两臂，即左、右盘悬挂点A和C至支点B的距离。对于等臂天平来说，L1=L2，因此，平衡时F1=F2。当然，F1和F2来源于地球对天平左、右盘上物体的作用力（重力）。F1即为重力对物体作用力的量度。严格地说来，它是物体的重量，可表示为

F1=m1g

式中g为重力加速度。设在右盘中加入祛码的质量为m2，则当天平达到平衡时，

F1/F2=m1g/m2g=m1/m2=1

所以m1=m2，由此可得到物体的质量m1。

三、仪器和试剂

仪器：托盘天平、分析天平、干操器、称量瓶、小烧杯。

试剂：无水Na2CO3。

四实验内容1．直接称量法称量一个洁净、干燥的小烧杯的质量。

取一个洁净、干燥的小烧杯，先在托盘天平上粗称其质量。然后，通过天平左边门小心放在左称盘中央，并随手关闭天平左边门。打开天平右边门，用镊子夹取按粗称质量所需的1g以上祛码于分析天平的右称盘中央，并随手关闭天平右边门。左手缓缓旋转启止旋钮，半开天平，并注意观察指针的偏移情况，判断祛码是否合适，再进行调整。再按“先大后小”的原则，调定100mg组圈码和10mg组圈码。调整祛码和圈码时，一定要休止天平。当能在光屏上读取微分标尺时，将天平完全开启，待标尺不再移动，天平达平衡点后，即可读数：1g以上数据先由砝码盒内空位读出，再由右盘上砝码质量核对，100~900mg数据、10~90mg数据由指数盘外、内圈指数读出，0.1~9.9mg数据由光屏上标尺位置读出。立即将小烧杯的准确质量m0记录在实验报告上。称量完毕，休止天平，取出小烧杯、砝码，旋转指数盘至“000”位置。

此法用于称量不易吸水，在空气中性质稳定的物质。

2差减称量法称量2份0.2~0.4g的无水Na2CO3。

从干燥器中取出盛有无水Na2CO3粉末的称量瓶，按上述直接称量法准确称量其质量m1（准确至0.0001g)，记录数据。取下0.3g圈码。用纸条套住称量瓶并从天平中取出，在小烧杯口的上方取下瓶盖、，用瓶盖轻轻敲称量瓶口的上沿，使药品倾入小烧杯。然后将称量瓶直立，盖好瓶盖，放回称盘中央，重新称量。若砝码太轻，表示倾出试样不足0.3g,应继续小心倾出，反复操作至倾出量接近0.3g时止。准确称量其质量m2。记录数据。则倾出试样质量=m1一m2。

为了练习目的，可再一次称出（小烧杯十试样）的质量，记为m3。检查m1-m2是否等于小烧杯增加的质量（m3-m0)，如不相等，求出差值。要求每份试样质量在0.2~0.4g，称量的绝对差值小于0.4mg。如不符合要求，分析原因并继续再称。

此法用于称量一定质量范围的基准物质来标定标准溶液的浓度或试样中某组分含量的测定。

3．固定质量称量法称量1份0.3000g的无水Na2CO3。

在分析天平上用直接称量法准确称量一张硫酸纸的质量。在天平的右盘上再加300mg的圈码，休止天平，打开天平左门，用牛角匙将少量试样加到纸的中央，然后，用手指轻弹牛角匙柄，缓缓向纸上加入试样，近平衡时，全开天平，直到平衡点与称量硫酸纸的平衡点相一致。此时称量的试样质量为0.3000g。

此法用于称量固定质量的基准物质配制指定浓度的溶液。

五、分析天平使用注意事项

1．称量前清洁天平、检查天平水平、调整零点。

2．称量的最大质量不得超过天平的最大负荷。

3．具有腐蚀性的化学药品不得直接放在秤盘上。冷或热的样品需放至室温后才可放入天平。

4．开启或休止天平，加、减砝码，放、取被称物等一切操作，动作都要轻、慢，以防损坏刀口或造成部件脱落。

5．加、减珐码或被称物时，必须休止天平，防止损坏刀口。硅码未调定前，天平不得完全开启，以防横梁脱落。

6．读数时，必须完全开启天平，并关好天平门，防止气流影响。

7．分析过程中应使用同一套砝码进行称量，以减小由于砝码不准确造成的误差。

8．称量完毕，将天平一切复原，请教师检查。

9．天平箱内应放有变色硅胶作干燥剂。用毕天平要盖好防尘罩。

六、实验报告示例

1．直接称量法

小烧杯的质量为XX.XXXXg,

2．差减称量法

项目 次数1 次数2

（称量瓶＋试样）的质量（倾出前）ml/g

（称量瓶十试样）的质量（倾出后）m2/g

倾出试样的质量／g

（烧杯十倾出试样）的质量m3/g

空烧杯的质量m0/g

称得试样的质量／g

绝对差值m／g

3.固定质量称量法

硫酸纸的质量为0.3081g(假设），硫酸纸和无水Na2CO3的总质量为0.6081g。

七、附注

1．拿取称量瓶和烧杯，可借助于洁净干燥的纸条，或戴上洁净的手套。

2．学生初次使用分析天平，操作不熟练，同时对物质质量的估计缺乏经验，因此可在粗天平上进行粗称，然后再在分析天平上称出精确的质量。在称量比较熟练的情况下，宜直接在分析天平上进行精确称量。