精密严格地称量时,每次都要将零点和感量的数据计算在内。但我们在工业分析中,往往将这些都忽略不计了。或者用几种不太准确的方法,即:将天平不负载时调至指针摆动到两边距离差不多了,就认为指针是指在正中“0”(或“10”)上,在称取样品时,将所需称取物体重量的砝码数加足,调整样品的多少,当调至指针摆动两边又差不多时,就认为样品就等于砝码的重量;也有的把样品放在秤盘上,加减砝码调整到指针摆动两边距离差不多后,样品重量即以砝码数值表示;还有的带阻尼器的天平空盘时指针指在某一分度,称物时,调整样品或砝码仍使指针指在某一分度,样品就等于砝码的重量。以上几种方法,实际上既不简便也不准确,是不符合称量法规定的。首先是花费时间,因为在最后加毫克以下的重量时,要死板地去加减样品或以砝码凑数,更重要的是并不准确。因为:第一,天平的感量没有计算在内;第二,忽略了天平玛瑙刀和刀承的摩擦作用,天平指针两边摆动距离差不多时,并不表明指针是指在中央。这与指针先从那一边摆动有关。实际上,先摆到的一边比后摆到的一边(如同是2分度)所需重量要小。所以,这样称出的重量数值是不准确的。
正确的称量法是,将零点、称物品时的停点和该架天平的感量都计算在称量结果内,所得出的重量オ是准确的。下面举几个实例熟悉一下零点、停点和感量的应用。
例1 用摆动天平称取一份无水Na2CO3,经先测定天平的零点为-0.5分度,感量为0.2毫克/分度(即万分之二)。称样品所用砝码是,10克,3克、600毫克、40毫克,游码在+2.5毫克。最后指针摆动是,-1.5,+3.8,-1.3分度,计算所称取Na2CO3的重量应为多少克?
砝码重为 10+3+0.6+0.04+0.0025=13.6425克
停点计算
L=(-1.5+2×3.8-1.3)/4=1.2分度
实际停点(称物时停点减去零点),即距零点的距离
1.2-(-0.5)=1.7分度
因为感量是0.2毫克/分度,1.7分度应为
1.7×0.2毫克=3.4毫克
所以Na2CO3的精确重量应为
13.6425+0.0034=13.6459克
例2 用阻尼分析天平,称取一只经干燥而冷却后的小烧杯,在测定天平的零点时,指针停在+0.2分度,测感量时指针停在-2.3,称烧杯时,加足砝码数是20克、8克、300毫克、20毫克,游码停在-6.2毫克(即在烧杯一边),指针停在-4.5分度,计算烧杯的重量是多少?
砝码重为 20+8+0.3+0.02-0.0062=28.3138克
灵敏度为 -2.3-0.2=-2.5分度/毫克
感量 S=毫克/2.5分度=0.4毫克/分度
实际停点 -4.5-0.2=-4.7分度
尾数重量 -4.7×0.4毫克=-1.88毫克
烧杯重为 28.3138-0.0019=28.3119克
例3 用一架万分之一的阻尼分析天平,称取一份矿石样品,天平零点恰为0,天平称矿石平衡时,用砝码是2克、100毫克、30毫克,游码放在-5.4毫克处,停点为+2.8分度,计算矿石样品为多少克?
砝码重 2.1300-0.0054=2.1246克
尾数重量 (2.8-0)分度×0.1毫克/分度=0.28毫克
矿石样品重 2.1246+0.00028=2.1249克