实验一托盘天平和电子天平的使用与称量练习
一、实验目的
1. 掌握托盘天平的使用方法
2. 了解电子天平的基本构造,掌握电子天平的使用方法。
3. 学习并掌握直接法、固定法、差减法的称量方法,准确称出某一称量瓶(直接法)、指定重量(固定法)、或一定范围重量的试样(差减法)。
4. 培养准确、整齐、简明的记录实验原始数据的习惯。
二、实验原理
天平是定量分析中不可缺少的用于称量的仪器。根据实验要求称量准确程度的不同,可选用托盘天平和分析天平。现在较为常用的天平包括托盘天平和分析天平中的电子天平。托盘天平用于准确程度要求不高的实验,而电子天平则是常用于分析实验中的精密称量,本实验着重介绍电子天平的使用和称量操作。
称量方法主要包括直接称量法、指定质量称量法和差减称量法
(1)直接称量法。对一些性质稳定、无腐蚀性的物品如表面皿、坩埚等容器,称量时,直接将其放在天平盘上称量其质量。
(2)指定质量称量法。对于一些在空气中性质稳定、不易吸水、粉末状的而又要求称量某一指定质量的样品,通常采用此法称量。其步骤是:先用直接称量法准确称出盛放样品的容器(或用硫酸纸叠成铲形代替)的质量,然后按照所指定的质量加上等质量的砝码,再用牛角勺取样品在右边称盘的容器上方,轻轻振动,使样品徐徐落入容器,直至天平平衡,称量完毕。
(3)差减称量法。若称量试样的质量是不要求固定的数值,而只要求在一定质量范围内,这时可采用差减称量法。此法适用于易吸水、易氧化或易与CO2作用的物质。通常将这类物质盛放在称量瓶中进行称量,其操作步骤如下:
①在一洗净并烘干的称量瓶中,装适量的试样(如果试样曾经烘干,应放在干燥器中冷却到室温)。
②用清洁的纸条叠成约1 cm宽的纸带套在称量瓶上,右手拿住纸带尾部,把称量瓶放在电子天平上准确称量,记下其质量为W1(g)。
③将称量瓶(注意用纸带套上),置于盛放称出试样的容器上方,用纸片包住瓶盖柄打开瓶盖,将瓶身慢慢向下倾斜,用瓶盖轻轻敲击瓶口,使试样慢慢落入容器中
④当倾出的试样已接近所需要的重量时,慢慢把瓶竖起,再用瓶盖轻敲瓶口上部,使粘在瓶口的试样落入称量瓶中。
⑤然后盖好瓶盖,再将称量瓶放在分析天平中准确称量,记下其质量为W2(g)。两次
质量之差,即为试样的质量。
⑥按上述方法连续递减,可称取多份试样。
第一份试样质量= W1 - W2(g)
第二份试样质量= W2 - W3(g)……
差减法比较简便、快速、准确,在分析化学实验中常用来称取待测样品和基准物,是最常用的一种称量法。
三、实验仪器与试剂
1. 仪器
托盘天平,电子天平,称量瓶,表面皿2个托盘天平的使用方法
2. 试剂
干燥碳酸钠
3. 其它
称量用硫酸纸,纸带,药匙
四、实验内容
1. 直接称量法练习
取清洁、干燥的表面皿两个,在台秤上粗称其质量,再用电子天平精确称其质量,分别准确记录数据在表格1中,并比较分析两组数据。
2. 固定质量称量法:称取0.5000g碳酸钠两份
在电子天平托盘中央放置对折好的硫酸纸,清零;用药勺往硫酸纸上慢慢添加干燥碳酸钠,直至电子天平的读数为0.5000(误差范围≤0.0002g)记录读数至表格2中。重复称量3~4次,直至熟练。
3. 差减称量法练习
采用差减法称取约0.5~0.7g两份碳酸钠样品于已称量过的表面皿中,记录数据于表格3中。
具体步骤如下:先称好两个干净的表面皿的重量(m A);再称称量瓶+碳酸钠为m1,取出后倾倒出碳酸钠至表面皿1,称称量瓶+碳酸钠质量m2,使得两次质量之差恰在0.5~0.7g 之间;再倾倒出碳酸钠至表面皿2,称称量瓶+碳酸钠质量m3,同样使得两次质量之差恰在
0.5~0.7g之间;再把两个装有碳酸钠的表面皿进行称重(m B);记录数据并进行相关计算。
五、数据记录与处理
表1 直接称量法练习记录
表2 固定质量称量练习
表3 差减法称量练习记录
注:本实验要求绝对误差小于0.5mg,否则称量操作不合格。
六、思考题
1. 差减法称量中,是否需要在开始称量时调节电子天平到零点位置,为什么?
2. 托盘天平称量结果和电子天平称量结果有何不同?它们各自适合于什么情况下使用?
3. 差减法称量中,能否用药勺取样,为什么?
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