Что такое взвешивание в химии
Взвешивание
Взвешивание — сравнительно несложная, но в то же время одна из самых ответственных операций в химической лаборатории.
Все весы, используемые в химических лабораториях, можно условно подразделить на весы для грубого взвешивания, для точного взвешивания, для аналитических работ и для специальных целей. Последние предназначены для определения не массы тел, а других параметров, например влажности,
К грубому взвешиванию в лабораторной практике прибегают сравнительно редко, например при расфасовке реактивов в крупную тару, а также при некоторых работах, в которых точность не имеет решающего значения. В таких случаях используют различные марки чашечных весов, обеспечивающих погрешность взвешивания не более 1—2% от измеряемой массы. Удобны также циферблатные весы того же типа, что и используемые в магазинах.
Рис. 24. Лабораторное квадрантные весы с выборкой тары типа ВЛКТ (а) и аналитические равноплечие типа ВЛР-200 Г (б): 1—чашка; 2— цифровий указатель и световая шкала массы; 3 — ручка установки нуля; 4 — ручка устройства накладки гирь; 5 — установочное винти; 6 —рукоятка арретира.
Основную часть взвешиваний в химических лабораториях (за исключением аналитических лабораторий) выполняют на технических весах. Несмотря на кажущуюся простоту устройства, такие весы язляют-ся прибором высокого класса точности, поэтому работа с ними требует предельной аккуратности и осторожности. Грузоподъемность технических весов может составлять от 20 г до 10 кг, а допустимая погрешность — от ±5 до ±500 мг.
По конструкции различают весы с равноплечим коромыслом (с двумя чашками) и одноплечие (квадрантные)— с одной чашкой для груза и маятниковым противовесом — квадрантом. Квадратные весы с полным механическим гпреналоженнем (типов ВЛТК, ВЛК и ВЛКТ) удобнее в работе по сравнению с равноплечими, поскольку менее подвержены поломкам, не требуют разновеса и обеспечивают высокую скорость взвешивания: массу груза считывают по световой шкале примерно через 10 с после его наложения на чашку весов (рис. 24, а).
Аналитические весы употребляются для особо точных взвешиваний, главным образом в количественном анализе, а также в исследовательских лабораториях при работе с малыми (менее 1 г) количествами веществ (рис. 24, б).
Обычные аналитические весы позволяют взвешивать с точностью до 0,1—0,5 мг, а микроаналитические — до 0,01—0,02 мг.
Для специальных целей применяются еще более точные ультрамикроаналитические весы.
Прежде чем. приступить к взвешиванию на весах неизвестной марки, работник должен обязательно ознакомиться с техническим паспортом, в котором содержатся подробные сведения об устройстве и принципе действия, а также о правилах установки и эксплуатации прибора. К работе на аналитических весах начинающий работник может быть допущен только после правильного выполнения им контрольных взвешиваний, проводимых под наблюдением руководителя.
Что такое взвешивание в химии
Взвешиванием называют сравнение массы данного вещества с массой гирь, масса которых известна и выражена в определенных единицах (мг, г, кг). Весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории, поскольку практически ни одна работа не обходится без определения массы реагентов и продуктов реакции.
В зависимости от точности, с которой проводится взвешивание, весы разделяют на следующие группы:
При выполнении лабораторных работ применяются весы с точностью взвешивания 0,1-0,01 г. Такой точности достаточно для проведения большинства опытов синтезов.
Взвешивание на весах всегда проводят с использованием тары. Химические вещества никогда нельзя помещать на чашку весов. В качестве тары необходимо использовать стаканчики для взвешивания и бюксы. Допускается взвешивание на кальке и часовом стекле. Нельзя взвешивать нагретые (даже теплые) и мокрые предметы.
При взвешивании сначала грубо оценивают массу предмета, находящегося на чашке весов. На правую чашку весов кладут гирю большей массы, чем предполагаемая масса предмета. При накладывании и снятии гирь весы должны быть арретированы. Затем заменяют гирю меньшей массы, эту операцию повторяют, до тех пор, пока предмет не будет уравновешен. Когда масса гирь начнет приближаться к массе предмета, арретир открывают и наблюдают за качанием стрелки, до её совпадения с нулевым уровнем. Когда равновесие достигнуто, закрывают арретир, записывают массу и убирают разновесы в футляр.
Взвешивание на электронных весах. Взвешивание на электронных весах значительно быстрее и проще, поскольку масса вещества сразу высвечивается на табло. Взвешивание проводят следующим образом. Стаканчик для взвешивания помещают на чашку весов и записывают его массу или обнуляют показания весов, нажав кнопку «тара». Затем снимают стаканчик с чашки весов, аккуратно помещают в него взвешиваемое вещество и ставят на весы. Если масса вещества не соответствует заданной, то стаканчик вновь снимают с весов и добавляют (или убирают) необходимое количество вещества. Повторяют операцию нужное число раз. Для взятия точной навески допускается добавлять на весах небольшое количество вещества маленькими порциями.
ВЕСЫ И ВЗВЕШИВАНИЕ
Взвешиванием называют сравнение массы данного тела с массой гирь, масса которых известна и выражена в определенных единицах (мг, г, кг и др.). Весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории, так как почти ни одна работа в ней не обходится без определения массы того или иного вещества или тары, в которую помещают взвешиваемое вещество.
В зависимости от точности, с которой проводят взвешивание, весы разделяют на следующие группы:
1) для грубого взвешивания (точность до граммов);
2) для точного взвешивания (точность от 1 до 10мг);
а) обычные (точность до 0,1—0,2 мг);
б) полумикрохимические (точность до 0,01— 0,02 мг);
в) микрохимические (точность до 0,001 мг);
4) специальные (пробирные, торзиониые и пр.). Каждая из этих групп подразделяется на подгруппы
в зависимости от конструктивных особенностей.
Каждые весы имеют свой разновес, т. е. набор гирь. На каждой гирьке разновеса обозначена ее масса, причем эта масса носит название номинальной. Истинная масса обычно не равна номинальной. Для разновеса аналитических весов это отклонение выражается в десятых, а иногда в сотых долях миллиграмма и не отражается на точности взвешивания. Но чем меньше гиря, тем больше ее относительная неточность.
Пример. Если гири массой 500 и 100 мг имеют отклонение 0,1 мг, то относительная неточность, выражаемая отношением отклонения к номинальной массе, будет соответственно равна = 000,02 и 0.001, т. е. для второй гири в пять раз больше.
В разновесах к весам более грубым, чем аналитические, относительное отклонение гирь может быть более значительным. Величина отклонения номинальной массы от истинной характеризует точность разновеса.
Гири разновеса необходимо периодически проверять и клеймить.
ВЗВЕШИВАНИЕ
ВЗВЕШИВАНИЕ, определение массы тел (объектов взвешивания) с помощью весов. Различают дискретное взвешивание, когда массу каждого тела измеряют отдельно с использованием к.-л. типа весов, и непрерывное взвешивание, когда определяют суммарную массу материала при транспортировке его, напр., ленточным транспортером.
ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ МАСС ГИРЬ* (±МГ)
* Для гирь, находящихся в употреблении, допускаемые отклонения увеличиваются в 2 раза.
Точность (относит. погрешность) измерения массы в диапазоне нагрузок совр. весов: 1-сличение эталонов массы; 2-метрологич. исследования; 3-анализы высшей точности; 4-техн. анализы повыш. точности, определение массы драгоценных металлов и камней; 5-измерение массы при торговых и учетных операциях; 6-определение массы на технол. линиях (заштрихованная область); шкала массы-логарифмическая.
При взвешивании на весах общего назначения, технол., а также общелаб. весах обычной точности применяют только метод простого взвешивания. Согласно ему, массу объекта взвешивания принимают равной массе уравновешивающих его гирь, показаниям по отсчетному устройству весов или алгебраич. сумме масс уравновешивающих гирь и показаний по отсчетному устройству. Погрешности гирь, инструментальные погрешности весов, а также влияние окружающей среды и др. не учитываются.
Неодинаковая точность при простом взвешивании на весах разл. типов объясняется тем, что в них присутствуют разные источники инструментальной погрешности. Напр., при взвешивании на двухпризменных весах отсутствует погрешность от неравноплечности коромысла (объект и гири находятся на одном плече), играющая важную роль в простых равноплечных весах с трехпризменным коромыслом. наиб. высокая точность достигается, если изменение массы объекта взвешивания или разность масс двух сравниваемых тел не превышает пределов измерений по отсчетному устройству весов, т.к. при этом исключаются мн. источники погрешностей взвешивания (напр., погрешность гирь). При таком разностном взвешивании (относит. метод) относит. погрешность приблизительно в 10 раз меньше, чем при простом взвешивании на аналогичных весах. Поэтому разностное взвешивание наиб. широко распространено в практике хим. анализа. Совершенствование весов аналит. группы (увеличение диапазона непосредственного отсчета показаний весов), и особенно создание электронных весов высших классов точности, способствовали дальнейшему расширению области применения разностного взвешивания. Его относит. погрешность при работе на гирных аналит. весах 1-10% от верх. предела показаний по отсчетной шкале, на электронных весах 0,1-0,5%.
При работе на гирных весах аналит. группы, широко используемых для хим. анализов высокой точности (напр., при полумикроанализе с погрешностью не более 0,01-0,02 мг), метод простого взвешивания не приводит к удовлетворит. результатам. Поэтому для исключения систематич. погрешностей применяют более трудоемкие и требующие больших затрат времени методы точного взвешивания. При этом относит. погрешность уменьшается приблизительно в 2 раза, а при использовании лучших моделей электронных весов погрешности взвешивания не превышают погрешностей, достигнутых при метрологических исследованиях (см. рис., кривая 2).
Выбор метода точного взвешивания определяется конструкцией весов и условиями взвешивания. При особо точных взвешиваниях (напр., объектов массой 1-10 3 мкг при ультрамикроанализе) используют не только методы точного измерения массы, но и принимают во внимание погрешности гирь и шкал весов, а также воздействие внеш. условий (аэростатич. и др. сил, атм. давления и т. п.). Погрешности, вносимые накладными гирями 1-го и 2-го классов точности, исключаются при точном взвешивании внесением поправок, указанных в свидетельствах на наборы гирь. Погрешность взвешивания из-за влияния аэростатич. сил возникает при неравенстве объемов объекта взвешивания и гирь. Согласно закону Архимеда, эту погрешность можно найти по ф-ле:
При взвешивании на микроаналит. весах с рейтерными шкалами рейтер должен всегда находиться в рабочем положении.
Погрешности шкал возникают из-за погрешностей самого рейтера, неправильного нанесения или плохой обработки зарубок шкалы и вследствие неправильной посадки рейтера на коромысло. Для исключения погрешности отсчетной шкалы весов, т. е. разности между номинальным и действительным значениями цены деления, шкалу следует периодически контролировать без нагрузки, при нагрузках, равных наиб. пределу взвешивания и 0,1 его значения, используя тщательно поверенные гири. Малые изменения цены деления м. б. устранены регулятором положения центра тяжести коромысла; при больших изменениях требуется юстировка весов. При исключении осн. источников систематич. погрешности методами разностного или точного взвешивания вычисляют приближенную оценку s стандартного отклонения по результатам двух и более взвешиваний и определяют поправку к их среднему арифметич. значению.
Погрешности, обусловленные электростатич. силами, могут значительно исказить результаты взвешивания, особенно при употреблении сосудов из стекла с высоким содержанием Si и при низкой относит. влажности воздуха. Это влияние исключается ионизацией воздуха в витринах весов с помощью спец. источников излучений (при всех лаб. работах, кроме микро- и ультрамикроанализов).
Традиционные гирные весы аналит. группы (прежде всего микро- и ультрамикровесы), а также общелаб. весы повыш. точности весьма чувствительны к колебаниям и градиентам т-ры, воздушным потокам, вибрациям и т. п. Поэтому гири и объекты взвешивания должны иметь т-ру, возможно более близкую к т-ре в витрине весов, для чего выдерживаются в ней перед измерениями. В витринах весов не рекомендуется размещать поглотители влаги. Помещения для точного взвешивания на всех весах указанных типов должны освещаться люминесцентными лампами или спец. светильниками с теплоотводом, а также термостатироваться и оборудоваться кондиционерами (обычно т-ра 20 °С при суточных колебаниях ее не более ± у 2°С; электронные весы могут эксплуатироваться при более значит, перепадах т-р).
===
Исп. литература для статьи «ВЗВЕШИВАНИЕ» : РудоН.М., Лабораторные весы и точное взвешивание, М., 1963; Смирнова Н. А., Единицы измерения массы и веса в международной системе единиц, М., 1966; Феоктистов В. Г., Лабораторные весы, М., 1979; Измерение массы, объема и плотности, М., 1981 С. С. Щедровицкий.
Страница «ВЗВЕШИВАНИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
ВЗВЕШИВАНИЕ
определение массы тел (объектов В.) с помощью весов. Различают дискретное В., когда массу каждого тела измеряют отдельно с использованием к.-л. типа весов, и непрерывное В., когда определяют суммарную массу материала при транспортировке его, напр., ленточным транспортером.
ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ МАСС ГИРЬ*(
Полезное
Смотреть что такое «ВЗВЕШИВАНИЕ» в других словарях:
ВЗВЕШИВАНИЕ — определение массы тел при помощи весов. Высокая точность при В. достигается учётом всех возможных погрешностей весов, гирь, применяемого метода В., а также погрешностей, обусловленных влиянием внеш. условий (действием аэростатич., электрич. и… … Физическая энциклопедия
взвешивание — соображение, прикидывание, обдумывание, обсуждение, вешение, отвешивание, отвес, провешивание, рассуждение, раздумывание, продумывание, обмозгование, вешание, завешивание Словарь русских синонимов. взвешивание сущ. • завешивание Словарь русских… … Словарь синонимов
Взвешивание — процесс определения веса, массы. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов
ВЗВЕШИВАНИЕ — определение массы тел при помощи весов. При взвешивании на рычажных весах, не требующем высокой точности, масса тела принимается равной алгебраической сумме масс гирь, уравновешивающих тело, и показаний отсчетного устройства весов … Большой Энциклопедический словарь
ВЗВЕШИВАНИЕ — ВЗВЕШИВАНИЕ, взвешивания, ср. (книжн.). Действие по гл. взвешивать. Определить тяжесть путем взвешивания. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
взвешивание — Процедура взвешивания спортсменов для определения количества дополнительного груза, который они могут иметь на себе во время заезда. [Департамент лингвистических услуг Оргкомитета «Сочи 2014». Глоссарий терминов] EN weighing Process… … Справочник технического переводчика
ВЗВЕШИВАНИЕ — 1. Перед скачкой контролер проводит В. жокеев (ездоков) с седлом и потником, р ты записывает в журнал. Недостаток массы всадника пополняют спец. довесками. По окончании соревнований победителя и призеров взвешивают повторно. 2. Участников полевы … Справочник по коневодству
взвешивание — 3.1.3 взвешивание: Определение массы тел с помощью весов. 3.1.4 Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Взвешивание — определение массы тел с помощью весов. Высокая точность при В. достигается учётом всех возможных погрешностей весов, гирь, применяемого метода В., а также погрешностей, обусловленных влиянием внешних условий (действием аэростатических,… … Большая советская энциклопедия
взвешивание — ВЗВЕШИВАНИЕ, ВЗВЕШИВАТЬ см. Взвесить. * * * взвешивание определение массы тел при помощи весов. При взвешивании на рычажных весах, не требующем высокой точности, масса тела принимается равной алгебраической сумме масс гирь, уравновешивающих тело … Энциклопедический словарь
взвешивание — svėrimas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Masių palyginimas svarstyklėmis. atitikmenys: angl. weighing vok. Abwägung, f; Abwiegen, n; Auswiegen, n; Wägen, n; Wägung, f rus. взвешивание, n pranc. pesage, m; pesée, f … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas