第三节　电子分析天平的使用

一、电子天平基本原理及分类

电子天平是利用电磁力平衡原理实现称量的一类仪器。当秤盘上加上或移去被称物时，天平产生不平衡状态，此时可以通过位置检测器检测到线圈在磁场中的瞬间位移，经过电磁力自动补偿电路使其电流变化以数字方式显示出被测物体的质量。天平在使用的过程中会受到所处环境温度、气流、震动、电磁干扰等因素影响，因此应尽量避免或减少在这些环境下使用。

电子天平按精度可分为以下几类：

（1）超微量电子天平　超微量天平的最大称量是2～5g，其标尺分度值小于（最大）称量的10-6，如Mettler Toledo的XPR2型电子天平。

（2）微量天平　微量天平的称量一般在3～50g，其分度值小于（最大）称量的10-5，如Mettler Toledo的XPE26DR型电子天平以及Sartoruis的S4型电子天平。

（3）半微量天平　半微量天平的称量一般在20～100g，其分度值小于（最大）称量的10-5，如Mettler Toledo ML54T/00型电子天平和Sartoruis的M25D型电子天平。

（4）常量电子天平　此种天平的最大称量一般在100～200g，其分度值小于（最大）称量的10-5，如Mettler Toledo的XPE204型电子天平和Sartoruis的A120S、A200S型电子天平。

其实电子分析天平是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。

精密电子天平是准确度级别为Ⅱ级的电子天平的统称。

二、Mettler Toledo AL54电子天平基本操作步骤

Mettler Toledo AL54型电子天平外形如图2-17所示，基本操作步骤如下：

图2-17　Mettler Toledo AL54型电子天平外形图

1—防风罩拉门；2—秤盘；3—水平调节脚；4—显示屏；5—参数表牌；6—调整键； 7—稳定状态探测符；8—称量操作键（取消、去皮、开关）； 9—功能转换键；10—菜单选项键

1.调节水平

通过观察天平背后下部的水平泡判断天平是否处于水平，若水平泡偏离中心，则调整天平底部的水平调节脚，使水平仪内空气泡位于圆环中央。

2.预热

首次称量前，必须先通电预热60min以上以达到工作温度。

3.开机

接通外电路，天平自检结束（出现“OFF”字样），然后单击开关键（“ON/OFF”键），当出现称量模式“0.0000g”后，即可进行称量。

4.校准

为了获得准确的称量结果，必须对电子天平进行校准以适应当地的重力加速度。特别是首次使用天平称量之前及改变位置之后。称量工作中也应定期进行校准。

① 准备好校准用的校准砝码，让秤盘空着。按住校准键（“CAL”键），至显示屏出现“CAL”字样再松开该键。所需要的校准砝码值会在显示屏上闪烁。

② 放上所需的校准砝码（在秤盘的中心位置）。天平自动地进行校准。当“0.00g”闪烁时，移去砝码。

③ 在显示屏上短时间出现（闪现）信息“CAL done”，紧接着又出现“0.00g”时，天平校准结束，又回到称量工作状态，等待称量。

5.称量

根据实验要求，选用一定的称量方法进行称量。

（1）指定质量法　将容器置于秤盘上，稍待显示屏左下角的稳定状态探测符“。”消失，天平显示出容器的质量。点击去皮键（“→O/T←”键）清零去皮重，天平显示“0.0000g”后，用药匙将试样逐渐加到容器中，直至天平显示的数字为指定的试样质量（如0.5000g）即可。此时的读数即为试样的净重，记录读数，移出被称物。

（2）差减称量法　将装有样品的称量瓶置于秤盘上，待稳定状态探测符“。”消失（天平显示被称物的质量），点击去皮键清零（天平显示“0.0000g”）。左手拿纸条套住称量瓶并移至接受容器上方，右手拿小纸片夹住瓶盖，向下稍倾称量瓶身，用称量瓶盖轻敲瓶口上部使试样慢慢落入容器中，瓶盖始终不要离开接受容器上方。当倾出的试样接近所需量，一边继续用瓶盖轻敲瓶口，一边逐渐将瓶身竖直，使沾附在瓶口上的试样落回称量瓶，然后盖好瓶盖（图2-18）。将内有余样的称量瓶置于秤盘上，天平显示的负读数即为落入接受容器中试样的质量。有时一次很难得到符合质量范围要求的试样，可重复上述称量操作1～2次（多次转移，易引起试样吸湿或损失），及时准确记录原始数据。称第二份试样时先清零，其他步骤不变。

图2-18　取称量瓶方法（a）及将试样从称量瓶转移至接受容器的操作（b）

6.天平复原

称量结束，按住开关键（“ON/OFF”键），至显示屏出现“OFF”字样再松开按键，关闭天平，切断电源，清洁、整理天平。