2.2. Принцип действия рычажных весов.

При взвешивании всегда нужно вначале определить нулевую точку – равновесное положение стрелки ненагруженных весов и затем точку равновесия – положение, принимаемое стрелкой в момент равновесия при нагруженных весах. Операция взвешивания, следовательно, заключается в определении массы, необходимой для возвращения точки равновесия в нулевую точку.

Если коромысло находится в горизонтальном положении, моменты сил, действующих на оба плеча, равны:

F₁ = F₂

Это соотношение можно представить в виде

m₁l₁ = m₂l₂;

где l₁ и l₂ – расстояния от точек приложения сил до точки опоры коромысла, т. е. длины плеч рычагов, а m₁ и m₂ – массы, действующие на расстоянии l₁ (слева от центра тяжести) и l₂ (справа от центра тяжести).

Равенство величин l₁ и l₂ в двухчашечных весах обеспечивается конструкцией весов. Разница между массами m₁ и m₂, складывающимися из масс чашки, сережки, плеча длиной l, демпфера и балансирной гайки, при отсутствии нагрузки компенсируется перемещением балансирных гаек на коромысле.

Если на левую чашку весов поместить груз с массой m_х, коромысло отклонится от горизонтального положения и возникнет направленный против часовой стрелки момент силы, который будет уравновешен направленным по часовой стрелке моментом известной массы разновесов m_p, помещенных на правую чашку. Уравнение равенства моментов сил примет вид:

(m₁ + m_x) l₁ = (m₂ + m_p) l₂

Коромысло возвратится в горизонтальное положение, если m_p = m_x.

3. Техника взвешивания

Порядок работы на аналитических весах ВЛР–200 г следующий:

1. Вначале с помощью специальных рукояток устанавливают на нулевые отметки лимб гиревого механизма и диск делительного устройства, а затем нулевую отметку шкалы совмещают с отсчетной линией экрана.

2. Установив нулевое положение шкалы, весы арретируют; затем помещают на левую чашку предмет, а на правую – граммовые разновески. После того как взвешивание проведено с точностью до 1 г, начинают навешивать встроенные разновески до тех пор, пока на экране не появится изображение шкалы. Добиваются полного равновесия вращением ручки делительного устройства.

3. Запись результата взвешивания осуществляется следующим образом: вначале записывают массу разновесок, находящихся на чашке весов, затем показатели экрана – в левом окне (по лимбу гиревого механизма) – сотни миллиграммов (первый десятичный знак); в центральном окне (по шкале) – десятки и целые миллиграммы (второй и третий десятичные знаки); в правом окне – десятые и сотые доли миллиграмма (четвертый и пятый десятичные знаки).

Бумажная хроматография

Для разделения и обнаружения катионов и анионов часто используют плоскостную (бумажную и тонкослойную) хроматографию.

В методе бумажной хроматографии разделение веществ происходит вследствие распределения их между водной фазой, содержащейся в целлюлозе, и любой другой подвижной фазой. В качестве подвижной фазы применяют органические растворители, растворы электролитов. В неподвижной фазе вещество может удерживаться не только из-за растворения в воде, адсорбированной в бумаге, но и в результате адсорбции на бумаге.

Для оценки хроматографического поведения веществ используют величину R_f, которая равна отношению расстояния l, пройденного веществом от стартовой линии, к расстоянию L, пройденному растворителем:

R_f = l/ L

Разделение веществ возможно, если R_f(I) – R_f(II) ≥ 0,1.

Величина R_f зависит от природы вещества, состава подвижной фазы, типа бумаги, температуры, техники эксперимента. Значения R_f , полученные при определенных условиях, обычно приведены в справочных таблицах.