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实验室电子天平测量固体密度方法
 
发布日期:2015-1-21 10:28:22    查看次数:359 
 
      在日常实验室进行物质测量和分析时,经常会使用电子天平和密度测试组件进行固体密度的测量。利用奥豪斯电子天平可测量密度大于辅助液体密度的固体,密度小于辅助液体密度的固体,液体密度,多孔材料(如:渗油,轴承材料)的密度。
  首先我们来简单了解使用电子天平进行测量固体密度的原理:
  1.物体的密度为其质量与体积的比值。
  2.密度测量是依据阿基米德原理来实现的。该原理说明:浸入液体中的每一个固体失去的重量等于它所排开的液体的重量。
  3.固体密度测量通常是使用一种已知密度液体(例如:水或乙醇)作为辅助液体,通过在空气(A)和辅助液体(B)中先后称量的待测固体质量,即可计算求得其密度。
  进行密度测量前,我们需要进行如下准备工作:
  1.电子天平。需根据对测量的密度数据精度的具体要求选择电子天平的精度,根据被测样品的体积,重量选择电子天平的容量。在进行测试前需要对准备好的电子天平进行足够长时间的预热,并进行必要的校正以保证测量数据的准确。
  2.测试组件。需选择合适的测试组件,如对某些体积较大,称量室无法放置的物质需选择下挂式测试组件。
  3.待测样品。考虑到水的表面张力的影响,为了测量密度的准确性,建议测量的样品重量须大于1g。为了提高测量准确度,建议选择形状规则,表面粗糙度小的样品。
  4.选择合适的辅助液体。一般可选择为:水、酒精、其他。选择测试辅助液体时需根据具体的测试样品的性质进行选择,如易于与水发生反应的,可选择酒精作为辅助辅助液体。
  准备好所需的设备和样品后,请按如下步骤进行测量:
  1.打开电子天平的左侧门或者右侧门取下秤盘,将密度托架插入电子天平中。
  2.将支架放在托架上方合适的位置,确保支架不会与托架相接触。
  3.将烧杯按照在支架中心位置。将温度表插在烧杯内,用于测量液体的当前温度。
  4.将已知密度的参考液体(通常是水或酒精)注入烧杯,确保待测固体能被液体完全浸1cm以上。
  5.放置挂篮于固定支架上,确保其表面无气泡并不碰到烧杯或温度计(如下图2)
  6.打开电子天平开关
  7.关闭防风门并去皮重;
  8.打开电子天平防风门,将被测固体放置在固定支架的称量臂上或挂篮顶部的秤盘中;若被测固体在空气中的质量大于20g,请将其放置在挂篮顶部的秤盘中进行称量;
  注:对于密度小于辅助液体密度的固体,则需将挂篮下部的称量网反置,压住被测物体。如果固体的浮力大于挂篮的重量,则必须通过在挂篮上部放置一个附加砝码来协助称量。在装入附加砝码后,给电子天平去皮并再次开始称量。如上图3所示。
  9.关闭电子天平防风们,待电子天平稳定后,电子天平将自动记录称量结果A(如下图4);
  10.打开电子天平防风门,取下被测固体,关闭防风门并去皮重;
  11.打开电子天平防风门将被测固体放置在挂篮下部的称量网内,并确保无气泡附着在固体表面(可以用小刷子清除表面气泡);
  
  12.关闭电子天平防风门,待电子天平稳定后,电子天平将自动记录称量结果B。并根据密度公式自己计算待测固体密度。
  注:对于奥豪斯DV和AR等系列电子天平已在电子天平软件中进行设置,可直接读出密度数据,无需人工计算,更加健康。
  具有密度直读功能的电子天平有:DV、EP工业电子天平、AR、SE;具有密度测定功能的电子天平有:EP、CAV、CP、SPS(可通过手工计算)。
  提高固体密度测量结果的精度
  1.温度
  固体一般对温度变动不是特别敏感,但测量密度过程中利用辅助液体工作时,必须考虑温度对液体的较大影响。
  一般会以0.1℃到1℃的数量级引起密度的变化。此时会影响到测量结果中的第三小数位的变化。建议在固体密度测量过程中始终考虑到辅助液体的温度。
  2.辅助液体的表面张力
  液体粘附到挂篮上会使表面质量增加3mg。当在固体的两次称量中(空气和辅助液体中)下挂篮浸入辅助液体中时,辅助液体表面张力所引起的量增大的影响可以忽略不计。因为电子天平在每次测量前都会去皮。为了降低气泡的影响和确保最大的可能精度,可以使用几滴润湿剂(不提供)并添加到辅助液体中。
 
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