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電子天平在固體密度測量中的應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2012-09-14  來源:天平儀器網  瀏覽次數:2790
核心提示:電子天平在固體密度測量中的應用
 
在日常實驗室進行物質測量和分析時,經常會使用電子天平和密度測試組件進行固體密度的測量。利用奧豪斯電子天平可測量密度大于輔助液體密度的固體,密度小于輔助液體密度的固體,液體密度,多孔材料(如:滲油,軸承材料)的密度。
 
首先我們來簡單了解使用電子天平進行測量固體密度的原理:
 
1.物體的密度為其質量與體積的比值,具體公式:
 
2.密度測量是依據阿基米德原理來實現的。該原理說明:浸入液體中的每一個固體失去的重量等于它所排開的液體的重量。
 
3.固體密度測量通常是使用一種已知密度液體(例如:水或乙醇)作為輔助液體,通過在空氣(A)和輔助液體(B)中先后稱量的待測固體質量,即可計算求得其密度,具體公式如下:
進行密度測量前,我們需要進行如下準備工作:
 
1.電子天平。需根據對測量的密度數據精度的具體要求選擇電子天平的精度,根據被測樣品的體積,重量選擇電子天平的容量。在進行測試前需要對準備好的電子天平進行足夠長時間的預熱,并進行必要的校正以保證測量數據的準確。
 
2.測試組件。需選擇合適的測試組件,如對某些體積較大,稱量室無法放置的物質需選擇下掛式測試組件。
 
3.待測樣品?紤]到水的表面張力的影響,為了測量密度的準確性,建議測量的樣品重量須大于1g。為了提高測量準確度,建議選擇形狀規則,表面粗糙度小的樣品。
 
4.選擇合適的輔助液體。一般可選擇為:水、酒精、其他。選擇測試輔助液體時需根據具體的測試樣品的性質進行選擇,如易于與水發生反應的,可選擇酒精作為輔助輔助液體。
 
準備好所需的設備和樣品后,請按如下步驟進行測量:
 
1.打開電子天平的左側門或者右側門取下秤盤,將密度托架插入電子天平中。
 
2.將支架放在托架上方合適的位置,確保支架不會與托架相接觸。
 
3.將燒杯按照在支架中心位置。將溫度表插在燒杯內,用于測量液體的當前溫度。
 
4.將已知密度的參考液體(通常是水或酒精)注入燒杯,確保待測固體能被液體完全浸1cm以上  (如下圖1):
 
5.放置掛籃于固定支架上,確保其表面無氣泡并不碰到燒杯或溫度計(如下圖2)
 
6.打開電子天平開關
 
7.關閉防風門并去皮重;
 
8.打開電子天平防風門,將被測固體放置在固定支架的稱量臂上或掛籃頂部的秤盤中;若被測固體在空氣中的質量大于20g,請將其放置在掛籃頂部的秤盤中進行稱量;
 
注:對于密度小于輔助液體密度的固體,則需將掛籃下部的稱量網反置,壓住被測物體。如果固體的浮力大于掛籃的重量,則必須通過在掛籃上部放置一個附加砝碼來協助稱量。在裝入附加砝碼后,給電子天平去皮并再次開始稱量。如上圖3所示。
 
9.關閉電子天平防風們,待電子天平穩定后,電子天平將自動記錄稱量結果A(如下圖4)
 
10.打開電子天平防風門,取下被測固體,關閉防風門并去皮重;
 
11.打開電子天平防風門將被測固體放置在掛籃下部的稱量網內,并確保無氣泡附著在固體表面(可以用小刷子清除表面氣泡);
 
12.關閉電子天平防風門,待電子天平穩定后,電子天平將自動記錄稱量結果B。并根據密度公式自己計算待測固體密度(如下圖5)。
 
注:對于奧豪斯DV和AR等系列電子天平已在電子天平軟件中進行設置,可直接讀出密度數據,無需人工計算,更加健康。
 
具有密度直讀功能的電子天平有:DV、EP工業電子天平、AR、SE;具有密度測定功能的電子天平有:EP、CAV、CP、SPS(可通過手工計算)。
 
提高固體密度測量結果的精度
 
1.溫度
 
固體一般對溫度變動不是特別敏感,但測量密度過程中利用輔助液體工作時 ,必須考慮溫度對液體的較大影響。一般會以0.1℃到1℃的數量級引起密度的變化。此時會影響到測量結果中的第三小數位的變化。建議在固體密度測量過程中始終考慮到輔助液體的溫度。
 
2.輔助液體的表面張力
 
液體粘附到掛籃上會使表面質量增加3mg。當在固體的兩次稱量中(空氣和輔助液體中)下掛籃浸入輔助液體中時,輔助液體表面張力所引起的量增大的影響可以忽略不計。因為電子天平在每次測量前都會去皮。為了降低氣泡的影響和確保最大的可能精度,可以使用幾滴潤濕劑(不提供)并添加到輔助液體中。
 
 
編輯:songjiajie2010

 
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