实验室电子天平如何测量固体密度

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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。