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天平称量误差的造成原因有哪些?


实验室k / 2019-01-28

       如果发现称量的重量有问题应从被称物、天平和砝码、称量操作等几方面找原因。

       1.被称物情况变化的影响

       (1)被称物表面吸附水分的变化    烘干的称量瓶、灼烧过的坩埚等一般放在干燥器内冷却到室温后进行称量。它们暴露在空气中会吸附一层水分而使重量増加。空气湿度不同,所吸附水分的量也不同,故要求称量速度快。

       (2)试样能吸收或放出水分或试样本身有挥发性    这类试样应放在带磨口盖的称量瓶中称量。灼烧产物都有吸湿性,应在带盖的坩埚中称量。为加快称量速度,可把砝码预先放好再称量。

       (3)被称物温度与天平温度不一致    如果被称物温度较高,能引起天平两臂膨胀伸长程度不一,并且在温度高的一盘上有上升热气流,使称量结果小于真实值。故烘干或灼烧的器皿必须在干燥器内冷至室温后再称量,要注意在干燥器中不是绝对不吸附水分,只是湿度较小而已,应掌握相同的冷却时间如都为45分钟或1小时。

       2.天平和砝码的影响

       应对天平和砝码定期(最多不超过一年)进行计量性能检定。

       双盘天平横梁存在不等臂性,给称量带来误差,但如果在合格的范围内,因称量试样的量很小,其带来的误差亦很小,可忽略不计。

       砝码的名义值与真实值之间存在误差,在精密的分析工作中可以使用砝码校正值。在一般分析工作中不使用校正值,但要注意这样一个问题:质量越大的砝码其允许误差也越大,一般电光天平配二等或三等砝码,在称量中如果更换较大的克组砝码,而称量的试样量又较小,带进的误差就较大。例如用三等砝码称取0.2克左右试样(减量法)

瓶+样重 20.1243克 所用砝码 20克 质量允差 ±1毫克



0.1克
±0.2毫克




总和 ±1.2毫克
瓶重 19.9241克 所用砝码 10克 质量允差 ±0.8毫克



5克
±0.6毫克



2克
±0.4毫克



2克
±0.4毫克



0.9克
±0.2毫克




总和 ±2.4毫克

       设    20克砝码实差为-0.4毫克

               19克砝码实差为+2.2毫克

               毫克组砝码组合误差为0

       则    试样称量误差为-2.6毫克

       相对误差为-1.3%,超出分析要求。

       因此,在称量的试样量较少时,应设法不更换大砝码以减小称量误差。方法之一是在放砝码的秤盘中先用配重瓶与被称容器平衡,配重瓶用玻璃制成,内装可调整重量的在空气中稳定的金属片或丝。称量时只更换相当于试样重量的砝码。方法之二是在减量法中预先就加上相当于大砝码的一组小砝码,或在被称物盘中加适当重物,使大砝码在称量中不被更换。

       3.环境因素的影响

       由于环境不符合要求,如震动、气流、天平室温度太低或有波动等,使天平的变动性增大。

       4.空气浮力的影响

       一般工作中所称物体的密度小于砝码的密度,相同质量的物体其体积比砝码大,所受的空气浮力也大,因此在空气中称得的质量比在真空中称得的小。对空气浮力的影响可进行校正,但在分析工作中,因标谁物重量和试样重量或试样重量和灼烧产物重量所受的空气浮力的影响可互相抵消大部分,因此一般可忽略此项误差。

       5.操作者造成的误差

       由于操作者不小心或缺乏经验可能出现过失误差,如砝码读错、标尺看错、天平摆动未停止就读数等。操作者开关天平过重、吊耳脱落、天平水平不对或由于容器受摩擦产生静电等都会使称量不准确。


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