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哪些物理因素對(duì)微量天平稱重產(chǎn)生影響?

[2015/11/17]

  以下一一列出哪些物理因素對(duì)微量天平稱重產(chǎn)生影響?釋其成因并介紹可行的修正方法。

  首先,溫度的影響將使稱重樣品的重量值顯示朝一個(gè)方向頻繁變化。這是因?yàn)?/SPAN>稱重樣品和周圍環(huán)境之間存在一個(gè)溫度差,此差異導(dǎo)致了沿稱重容器流動(dòng)的氣流。空氣沿著容器外側(cè)流動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)向上作用力,這個(gè)力就導(dǎo)致稱重結(jié)果產(chǎn)生錯(cuò)誤,即樣品稱得的重量比實(shí)際要輕(動(dòng)態(tài)浮力作用)。這個(gè)作用直到一個(gè)溫度平衡形成以后才終止。

  包裹每一件樣品的潮濕膜內(nèi)部的變化都被動(dòng)態(tài)浮力所隱藏。潮濕膜隨溫度而變化,即冷的物體顯得重些,而熱的物體則輕些。在使用微量天平進(jìn)行差異稱重時(shí)尤其應(yīng)密切注視這種作用〔調(diào)控溫度)。為避免溫度的影響可采用如下修正方法1.不用直接從干燥器或冰箱里取出的樣品稱重2.保持稱重樣品同實(shí)驗(yàn)室或天平稱重室具有相同溫度3.使用鑷子夾取樣品4.不把手放人天平稱重室5.使用表面積小的樣品容器。

  其次吸濕/蒸發(fā)作用將使稱重樣品的重量緩慢的增大或減小。重量增大是因?yàn)闃悠肺鼭裥暂^強(qiáng),減小則是因被測(cè)量樣品屬易揮發(fā)物質(zhì),或是水份被蒸發(fā)。對(duì)于吸濕/蒸發(fā)的影響可采用如下修正方法1.使用清潔于燥的稱重容器并保持盤上不粘有灰塵、污染物及水滴2.使用細(xì)頸容器3.給容器上蓋或上塞。

  第三,靜電現(xiàn)象的影響將使每次稱量時(shí)稱重容器均顯示不同的重量,結(jié)果的重復(fù)性很差。具有高絕緣度的材料(如大多數(shù)玻璃或塑料制的稱重容器)都易被靜電化。稱重樣品上的靜電必須去除或加以屏障隔絕,有如下可行辦法通過加濕器或適當(dāng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)來增加空氣濕度。冬季時(shí),在有暖氣的房間里尤其需要注意這點(diǎn)(理想的相對(duì)空氣濕度為45~60%2.加以屏障隔絕靜電力(把稱重容器放在金屬盛器內(nèi))3.使用能購買到的工業(yè)用抗靜電槍,但它并非對(duì)所有材料都有效4.給天平接地(然后秤盤接地)。

  第四,磁性的影響使稱重樣品的重量依賴于它在秤盤上的位置,稱重結(jié)果的重復(fù)性很差。這是因?yàn)楸环Q量樣品已被磁化,它和鐵相互吸引從而產(chǎn)生出多余力被天平誤以為是加載。為防磁性影響可采用如下修正方法1.如有可能,對(duì)鐵制或鐵合金磁性稱重樣品(鐵、鋼、鎳等)進(jìn)行脫磁2.樣品可放置在非磁性的支撐物上(如大量杯、鋁合金支架)以便加大與秤盤間的距離3.使用吊架4.篩除磁力(把稱重樣品放在導(dǎo)磁合金制的盛器里)。

  第五靜態(tài)浮力的影響將使稱重樣品在空氣中的重量與其它真空不同。稱重樣品周圍的媒質(zhì)是空氣,而空氣密度約為1.2kg/m3(取決于溫度和氣壓),因此稱重樣品所受的浮力也為1.2kg/m3。為避免靜態(tài)浮力的影響可采用如下修正方法1.在進(jìn)行有高精度測(cè)量要求(主要指用微量天平進(jìn)行)的稱重時(shí),顯示的重量需經(jīng)過相應(yīng)的修正,因?yàn)樵诜Q取不同密度的樣品時(shí)天平均采用密度為8.0g/cm3的校準(zhǔn)磚碼進(jìn)行校準(zhǔn),所以會(huì)有浮力誤差產(chǎn)生2.如果稱重過程不能在一天內(nèi)完成(如差異稱重、比較稱重)必須檢測(cè)當(dāng)天的氣壓、大氣濕度及溫度并讓算出供修正的浮力數(shù)值。

  最后談?wù)勚亓Φ挠绊憽.?dāng)稱重在離地面10米處(如在大樓的四樓)進(jìn)行時(shí),重量顯示會(huì)變化。這是因?yàn)?/SPAN>在測(cè)定物體的重量時(shí)天平還測(cè)量重力,即地球與稱重樣品間的吸引力。此力主要由物體所在處的海拔高度(距地球中心的距離)決定的。重物離地球中心的距離越遠(yuǎn),作用于它的重力則越小,因此地球引力隨距離的增大而減小。重物的位置離赤道越近,因地球轉(zhuǎn)動(dòng)引起的與地球引力方向相反的離心加速度則越大.而在赤道時(shí)則最小。重量的變化則基于重力的強(qiáng)弱。為克服重力對(duì)稱量結(jié)果的影響,天平經(jīng)移動(dòng)后都需重新校準(zhǔn)。


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