分析天平是最常见的实验室天平，可以高精度地测定化学物质或物体的质量。作为一种高灵敏度仪器，它可以测量从亚毫克(即0.00001克或0.01毫克)到几公斤的小质量。它也被称为化学平衡或实验室的平衡．
微小质量的精确测量能力增加了实验室对该仪器的需求。因此，分析天平适用于制药、食品、塑料、化工制造、质量保证实验室、校准实验室等各个领域。
分析天平部分
分析天平由下面描述的各个部分组成;
- 平衡板(平底锅):它被放置在通风罩内，通常是不锈钢的。它提供了一个表面来容纳被测量的物体。
- 重量:它是一个物体，其确切重量是已知和固定的。它有助于校准天平，也有助于确保分析天平准确地工作。
- 盾:草案这是一个长方形的透明外壳。它有助于保护样品和容器免受环境影响，如气流或灰尘。它在精确和准确的测量中也起着重要的作用。
- 门把手:它有助于打开吃水盾，以负载在一个平衡板的对象。
- 液面指示器:这有助于检查平衡是否在水平。
- 电源按钮:它是用来打开或关闭平衡。
- 皮重按钮:它有助于使平衡回到零，即使在放置一个容器，其中的质量要放在一个平衡板。它也被称为重新归零按钮。
- 模式按钮:它设置了测量mg或gm模式所需的系统。
- 显示面板:它表示各种函数，如结果、错误、函数设置信息和进度函数。
- 水平调节脚:这些是可移动的腿，可以调整以使平衡到参考位置。
分析平衡原理
分析平衡主要是基于“电磁补偿因此，重量是在电磁铁的帮助下测量的。。这个仪器不直接测量物体的重量;相反，它测量向下作用在平衡板上的力。
当电流被提供给安装在平衡板下面的电磁伺服电机时，它就会对物体的质量产生力。因此，如果设备在测量前正确校准，产生这种力所需的电流与物体的质量成正比。因此，测量的重量显示在屏幕上。同样，零探测器采用光源和探测器在许多平衡，以表明重量和电磁力是相等的。
分析天平的类型
二泛分析天平
- 也称为等臂分析天平，其工作原理是一流的杠杆。
- 它由对称的横梁和三个刀口组成。
- 两个末端的刀支撑着平底锅，中央的刀口作为一个枢轴，横梁围绕它摆动。
- 两个平底锅彼此平衡。在这里，要测量的物体被放在一个平底锅上，而已知的重量被放在另一个平底锅里。
- 两盘天平最常见的误差来源是;
- 两个平底锅到中心的距离必须相等。如果一个臂比另一个臂稍长，结果就会出现错误。
- 随着重量的增加，横梁可能会在刀口上轻轻弯曲，导致测量不准确。
单盘式机械天平
- 又称不等臂机械平衡，·梅特勒1946年引入。
- 它比两个天平更快捷、更方便。
- 它由一根有两个刀刃的横梁组成;一个支撑称量盘，另一个作为枢轴。
- 一个固定的配重平衡平底锅上的负荷。
电子单盘天平
- 也称为电磁力天平，取代了机械或单盘天平。
- 电流通过时会产生磁力，以平衡放置在平衡盘中的物体的负载。
- 因此，负载的质量与平衡负载所需的电流成正比。
- 这种天平可以直接读出所施加的质量。相比之下，其他两种类型的分析平衡依赖于比较两种力(未知重量或外部或内部重量)。
微量天平
- 这种分析天平可以测量样品到至少100万份一克。
- 用于精确测量少量样品。
- 石英晶体微量天平是一种更灵敏的微量天平，可以测定微量质量(即病毒或任何其他需要测量的微小物体)。
分析天平操作程序
规划
- 收集所有合适的设备和必要的试剂、容器、镊子等。
- 使用干净干燥、重量较轻的容器。
- 将样品带回平衡温度。
选择合适的位置
- 选择一个坚固、平坦、无震动的地方。
- 避免在有阳光直射、气流和温度变化的地方。
调平分析天平
- 检查天平是否晃动，指示灯上的气泡是否处于正中央。如果不是，转动天平的调平地脚将其居中。
校准分析天平
- 需要校准，以确保天平称重正确。分析天平的校准可以通过两种方式来完成;外部而且内部校准．自动校准是一种内部校准类型。进行外部和内部校准的基本步骤如下:
外部校准:
- 打开天平，等一个小时热身。
- 按下按钮进入校准模式。
- 然后将校准砝码装在称量盘上，同时按下按钮进行校准。
- 一旦校准完成，信号将显示在屏幕上。
内部校准
- 打开天平，等一个小时加热。
- 对于内部校准，天平通常有一个按钮。
- 如需内部校正，请按下提供的按钮自动校正。
- 然后，天平会自动进行校准。
重
- 使用前将天平预热一小时。
- 按下' TARE '按钮，在卸载条件下将平衡设置为零。
- 现在把容器或称量纸放在称量盘的中央。
- 关闭挡风门，等待5 ~ 10秒使液晶显示稳定。
- 如果您不想包含容器的质量，再次按“TARE”按钮将平衡重置为零。
- 将容器从天平中剔除后，再添加待称重的物体。
- 重新调整容器的平衡，并等待几秒钟(即5-10秒)以保持读数。
- 至少取三个读数，计算平均值以避免错误，并将读数记录在数据表中。
清洁
- 清洁时关闭电源线。
- 用一块肥皂湿的，温和的洗涤剂涂层的布来清洁它。
- 在清洗时，确保没有液体或灰尘进入平衡部件。
影响分析天平工作的因素
- 温度:它是导致测量中明显波动的关键因素之一。室温的升高会导致样品的膨胀或蒸发。而室温的降低会导致样品的收缩或凝结。因此，它会引起测量的波动。
- 化学反应:待测样品应保持化学惰性。这是因为高活性样品对大气变化很敏感。
- 振动:振动在测量波动中起着重要作用。当我们在振动环境中测量样品时，由于冰箱、通风机或其他设备，它会由于样品的重新排列、位移或溢出而改变平衡的精度。因此，振动会影响可用样本的数量。
- 气流:样品应在通风良好的房间里测量。空气在平底锅上的移动会导致测量的变化。气流导致气压的变化，从而导致质量测量的波动。
- 磁铁:如果样品具有磁性或被磁化，它可能会产生磁场，影响天平的传感器线圈并使测量值波动。因此，在称重时，样品的性质起着重要作用。
- 指纹:如果样品的量很小，指纹可能会改变结果。
分析天平的应用
在化学和制药行业
- 用于溶剂密度的测定和分析。
- 用于制药工业中药片的计数。
- 用于百分比称重，使化学品和药品的配方更有效。
在生物技术和微生物实验室
- 用于制备样品和试剂。
- 用于校准吸量管．
在食品工业
- 用于称量制作食品的配料
- 用于包装商品的检查称重，以保持100%的产品重量和计数精度。
- 用于确定包装货物的毛重。
在动物学实验室
- 用于称昆虫等小动物的重量。
分析天平的优势
- 这是一种简单易用的仪器。
- 它可以精确精确地测量小数点右4位的微小质量。
- 它协助实验室保持可接受的良好实验室操作规范。
- 它更敏感，可以检测到质量的微小变化。
- 它保证了测量的均匀性、一致性、可重复性和完整性。
分析天平的局限性
- 它不是用来测量大量数据的。
- 测量的精度和精密度取决于环境因素，如温度、气流等。
- 液晶显示器(LCD)由于负载过重很容易损坏。
预防措施
- 在确定物体质量之前，一定要校准分析天平。
- 称量应在适当的环境中进行，例如;无振动，温度和湿度可控，无阳光直射，气流应小。
- 打开电源按钮后，一定要将天平预热一小时，以获得更准确的结果。
- 在称量样品之前，请务必按下“TARE”按钮，以使容器的重量最小化。
- 切勿徒手触摸样品。皮肤上的油脂会影响重量的准确性。因此，在处理样品时一定要戴手套。
- 不要将天平放在磁铁附近，以避免样品中产生静电电荷，从而使读数波动。
- 称量样品时，始终关闭通风罩门。
- 切勿使用任何腐蚀性化学品清洁平衡盘。相反，骆驼毛刷可以用来清洁它。
- 避免把东西直接放在天平上，因为这样做会污染天平。一定要使用称量纸或容器。
参考文献
- 分析天平的标准操作规程。分析化学。检索于2022年11月5日。从检索https://www.chemwifi.com/2022/01/SOPs-Analytical-balance.html
- 为什么要校准分析天平和天平。检索于2022年11月7日。从检索https://www.depts.ttu.edu/meatscience/docs/WhyCalibrateAnalyticalBalancesandScales-6-30-20.pdf
- 分析天平操作和校准程序的SOP。PHARMASKY。检索于2022年11月7日。检索自https://www.pharmaceuticalsky.com/2020/06/sop-for-operation-and-calibration.html