化学工具锦囊

你的天平靠谱儿么?

实验化学者们最频繁使用的分析仪器不是NMR,也不是液相色谱,那绝对是天平。过去任何一个实验室都应该配有对应微量的「分析天平」和正常量的「常量天秤」至少两台吧,现在所用的电子天平通常功能都比较强大,小编所在的研究室的几个“标配”电子天平量程大到150g,最小精确到到0.0001g,也足够应付日常的实验用量和精确度了。

我们每次都想当然不加任何考虑的用天平称量试剂,可是有没有想过这家伙真的精确么?如果你的天平不准确,那么所得的实验收率啊,色谱定量数据等等都会不正常,所以我们就来讲讲影响天平准确性的几个因素吧!

①静电

②风

③倾斜

 

防静电

静电就是一种处于静止状态(不流动)的电荷(流动的电荷就形成了电流),当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电。大家都知道摩擦会导致物体静电。虽然空气中的水分一定程度上可以减少静电生成,但在50%或更低的湿度的情况下,静电放电量小于充电量,静电会不断积累,尤其冬季是一年中最干燥的季节,暖气、空调等供暖使得室内更加干燥,导致静电(带电、火花放电)更容易产生。

带静电物质的静电感应,还会使周围的物质产生异种电荷,而这些电荷之间的库仑力会使敏感的天平产生误差。静电还会随着时间推移慢慢向空气和计量皿中释放,库仑力会变化。所以身上带静电的作业员在天平附近,就会使天平产生以下不正常现象:
「计量值不稳定,数值渐渐地一点一点的改变」
「计量值可重现性较差」
「虽然显示的是数值稳定,误差较大」

此外,由于称量纸、玻璃器具的带电、使所称的试剂粘附(吸着)或者飘飞(排斥)的现象时常发生。(这些可通过避免使用合成纤维滤纸或将试剂、容器用铝箔包裹来改善)
有些研发机构还根据实验条件专门设置「称量室」,通过控制房间湿度等来减少静电产生,还有,人们也可以对天平的挡风玻璃用金属薄膜或者防电涂剂处理表面,来预防其产生静电。

小编所在的实验室没有这样的精密处理,不过买了小型除静电器放在旁边,在接上电源后,除静电器通过电晕放电产生离子,与大气中的静电电荷中和,消除静电。把它放在天平里,可以消除天平示数不稳、药品吸着飞散的问题。除静电器的使用寿命因为较长,电源可以长时间不断电,这个东西虽然不是特别便宜,不过非常推荐。(值得一提的是近些年的电子天平有些都加了内置的除静电器)。

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防风

实验室内的空调,通风橱,人的行走等等都会产生风,一般的常量天平很难稳定下来。我们也可以把天平挪到风吹不到的地方,但是通常实验室的空间很有限。可以通过「防风罩」来改善,电子分析天平本身自带防风玻璃罩,而常量天平带防风罩的还真是不多见,可能是因为大量称量的时候,大多数人不在乎那微小的误差吧。
不过既然说到这儿了,有没有什么好东西能给常量天平防风呢。看看下面的A&D制的天平还自带小型防风罩呢!
这个小型防风罩绝对能使常量天平稳定,适合处女座实验人员(笑)还有一些特殊严格的大量称量,说是「小型」因为高度较低,却不影响称量,用着还是挺顺手的。(也可以不用更换天平,单买个防风罩呢)

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防倾斜

每个天平都附带一个水平仪,这个大家应该都知道吧?(你别不信,其实还真不乏有些低年级的小朋友不知道呢)气泡如果不在水平仪的中间,天平就是倾斜的,需要立刻调整。尤其是在清扫天平周围时,不小心碰上一下,看似没有移动多少,但是天平往往就倾斜了,这时就要检查水平仪,并调整天平支撑脚的长短,务必让它呈水平状态。

 

其他的注意事项

天平使用说明书中通常会写着以下这些注意事项,大家照着核对一下吧:

1. 天平一定要放到阴凉的地方,避免直射太阳光;
2. 避免房间的温度有太大变化(尤其是因季节需要,使用空调时,避免空调开关前后室温变化较大);
3. 空调风扇不要直接对着天平;
4. 房门的开关不会对房间的空气流通产生大的影响;
5. 保证天平水平;
6. 使用坚固稳定的桌子放天平(尽可能的防震);
7. 在安静、震动较小的地方摆放天平;
8. 插入电源后需要让天平稳定一段时间,不要立即使用。

还有,有些天平生产商的售后服务中,顾客可以要求售后人员来用标准砝码检查校准其精确度。如果条件允许,最好一年检查一次、确保天平的称量值准确。

看完这篇文章顺便检查一下你用的天平吧,给自己营造一个舒适的实验室生活喽!

 

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土生土长西安人,本+硕在陕师大,博士在日本冈山大学取得,博后在名古屋大学ITbM研究所伊丹研究室,有机化学研究生涯3+3+3,现职于西安交通大学理学院。擅长金属催化的偶联反应,博后期间开始合成糖化学,还有碳氢键活化研究。喜欢语言,旅游,网络,音乐,当然最最喜欢的还是化学。现为化学空间员工代表,小编兼美术。 自我描述:师范大学子弟,从小就在家门口上学,也没吃过什么苦,没想到学有机化学的这些年,高强度的实验把我锻炼成了不折不挠的女汉子。硕士毕业留学日本一待就快六年,坚持下来很佩服自己,而且也越来越喜欢有机化学了。 身为化学空间的员工代表,想把化学空间做成“化学人儿”的平台,也希望更多学化学,爱化学的人加入我们,用我们的力量让更多人能感受到化学的魅力。

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