实验室中的称重操作

General Laboratory Techniques

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Summary

分析天平是科研实验室中一种常见的设备。这些高度精确的仪器能够测量到万分之一克甚至十万分之一克。三梁式天平使用三梁上的平衡物来平衡托盘中的样品。而现代的分析天平使用复杂的电子传感器系统来准确地称量物质的重量。分析天平非常敏感,所以通常会有一个防风罩来防止气流对称量的干扰。称量时会使用称量船皿或者称量纸来盛装物质并保护称量盘。在称量物质之前,将称量船皿或称量纸放到托盘中然后重新调零。调零是指将天平指针调回读零的状态,这样就可准确称量物质。除了化学物质之外,分析天平还可以称量动物和昆虫,以及在超离心实验中的离心管。

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JoVE Science Education Database. 常用的实验室技术. 实验室中的称重操作. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

分析天平在几乎所有的科学实验室中都有。这些高精度的仪器使得研究人员可以准确称量不同的物质。这些天平有不同的种类。而分析天平是科学实验室当中最常用的一种。

早期的分析天平都是纯机械式的并且使用天平横梁。傻瓜,我们才不要用这种天平呢。

它们使用机械式的天平,如您在这里看到的三梁天平,横梁被支点所支持,托盘和样品在一端,而配重则位于三个平衡梁上,可以移动。当指针指向“0”的时候,三梁天平达到平衡。

样品放入天平称量盘后会打破这种平衡,造成指针的摆动。通过改变游码的位置来增加杠杆力臂,可以恢复天平的平衡。游码在横梁上的位置指示的就是物体的质量。

然而,现在的分析天平都是电子的,采用电磁补偿方法来确定质量。它称重的原理是,弹簧被一个下沉力所取代。后者会使得一个测压元件释放一个电流到信号处理器,从而显示出质量。使用这种方法的现代分析天平能够精确地测量物体的质量。

分析天平是非常精确的仪器,可以测量到万分之一克甚至十万分之一克的质量。

分析天平由几种重要的组件构成。称量盘是放置样品的地方。它是天平与横梁或者弹簧相连的部分。防风罩,位于天平上方,是一个有活动门的玻璃罩,它可以防止气流或者灰尘进入称量盘,影响称量的准确性。调零钮用于将称量皿或称量纸放在称量盘上后对天平进行调零。

称量皿和称量纸用于盛装需要天平称量的物质。它们可以防止称量盘被化学试剂弄脏或者损坏。

称量药勺用于操作需要称量的样品。根据物质的类型和需要量的多少来选择,微量药勺用于取小量样品;大药勺用于取大量样品。

使用分析天平之前,先按下调零钮来确保天平开启。打开防风罩活动门,放入称量皿或称量纸,关上门,再次按下调零钮,这时刻度显示应该为0.0000g。

选择使用称量皿还是称量纸取决于称量物质的多少。如果是少量,或者称量的物质将要转入小试管或者小离心管,就需使用称量纸。称量纸可以折叠,便于操作。

若要称取的量大,则需要使用称量皿。

用药勺将样品放到称量盘上,并避免散落出来。称量时要等待读数稳定。必要时,关闭防风罩的门来确保准确的读数。

同时,使用分析天平时不要让身体斜倚到实验台上,因为这会影响读数。

称取完毕,用小刷清扫掉散落在称量盘上的多余样品。

使用分析天平时,记住一定要时刻戴上手套。这样可以避免指纹留在称量盘上。

分析天平非常灵敏,即使是指纹也会影响其读数的准确。

还要记住称量样品时,保持防风罩门关闭,可避免气流造成的读数不准。

当称取容易吸收空气中的水分的吸湿性样品时,要动作迅速,因为在称重的过程中它们会吸收水分。在称取冷冻或者冷藏的样品时,一定要先将它们平衡到室温,这也是为了防止化学试剂吸收水分。化学试剂在低温下要比常温时重,这同样会引起 称量的不准确。

要确保天平一直处于水平状态,这可以通过观察水平气泡是否居中来判断。如果不是,说明天平位于非水平的操作台面,可转动天平的可调节支脚来使得天平达到水平。此外,天平通常置于一个可缓冲震动的基座上,这样可以防止电子器件因震动而受损。

分析天平通常都备有校正砝码,用来周期性校准您的天平读数是否正确。这些标准砝码都有精确特定的质量,来检查天平的准确性。校准是指根据物体的已知重量来调节计重器或天平的读数。

实验室里会需要称量许多不同种类的样品。分析天平的应用之一就是称量液体。这对于离心实验非常重要。其中的重要因素就是保证超速离心机的离心管具有相同的质量,否则转子不平衡,会造成大问题!

除了称量液体,还可以使用天平称量动物甚至昆虫,例如果蝇和蚊子。这样可以使得在实验过程中,研究人员能够追踪动物的体重和食物消耗。

您刚观看的是JoVE对实验室中天平的介绍。本短片中,我们向您展示了不同类型的天平,它们的工作原理和使用方法­,称量药品的重要技巧,以及在科学实验室中天平的一些其他应用。

感谢观看。

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