Тема 3. Зважування Практична робота

Вивчення будови технохімічних вагів та визначення квадратичної похибки при зважуванні на них

Вивчення будови та основних характеристик аналітичних вагів ВА-200

Мета: сформувати вміння з підготовки технохімічних і аналітичних вагів до роботи та зважування на них; навчитися визначати середню квадратичну похибку зважування, нульову точку вагів, чутливість, ціну поділки навантажених та ненавантажених вагів, визначати масу тіла; продовжити розвиток системності мислення; досягти усвідомлення важливості точності зважування для хімічного аналізу

Прилади, обладнання та матеріали: ваги технохімічні; ваги аналітичні ВА-200; важки другого та першого класу точності; бюкс; калькулятор

Вимоги щодо виконання практичної роботи

Ознайомитись з теоретичним матеріалом теми за інструкцією і рекомендованою літературою, виконати завдання та оформити звіт

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ

Зважування на технохімічних вагах. У практиці хімічного аналізу найчастіше використовують ваги другого і першого класу. Розглянемо будову, принцип роботи та налаштування технохімічних вагів із другого класу точності.

Їх не­обхідно перш за все правильно встановити, користуючись установлювальними гвинтами і стежачи за виском. Всі три ніжки вагів (дві передні з гвинтами і задня – опірна) повинні стояти на особливих металевих підставках, що мають в центрі поглиблення для ніжки.

Зважування на вагах проводиться за допомогою набору гир, який називається важками. Відповідно до вагів є важки третього, другого, першого класів точності. Тому необхідно строго дотримуватися цієї відповідності, оскільки інакше точність зважування не може бути досягнута. Ваги другого класу точності дозволяють зважувати з точністю до 0,01 г.

Перш ніж приступити до зважування, необхідно перевірити ваги. Для цього плавним поворотом гвинта, що піднімає і опускає коромисло (аретир), ваги приводять у робоче положення і спостерігають за коливанням стрілки в ту й іншу сторону від середньої поділки шкали, що знаходиться в нижній частині вагів. Якщо при цьому стрілка відхиляється від середньої лінії шкали на рівне число поділок в обидві сторони або ж в один бік на 1-2 поділки більше, ніж в іншу, то ваги можна вважати придатними до роботи. Після закінчення перевірки ваги необхідно аретирувати, тобто, перевести в неробоче положення зворотним поворотом аретиру.

При зважуванні необхідно дотримуватись таких правил:

1. Ставити предмети і важки на чашки вагів, знімати їх звідти, торкатися чим би то не було робочої частини вагів можна лише після того, як ваги повністю аретовані.

2. Не ставити на чашку вагів гарячих, мокрих або брудних предметів. При роботі з рідинами ні в якому разі не допускати попадання рідини на ваги і важки.

3. Зважуваний предмет поміщати на ліву чашку вагів, а важки на праву.

4. Не класти зважувану речовину безпосередньо на чашку вагів. Тверді речовини зважувати на годинникових (увігнутих.) стеклах, в бюксах; у тиглях або на лис­точках глянцевого паперу.

5. Важки брати лише пінцетом і при знятті з вагів класти їх в ті гнізда, звідки вони були взяті. Ні в якому разі важки не класти на стіл.

6. Спочатку треба взяти важок, що приблизно відповідає вазі предмету. Якщо важок виявився більше необхідного, то потрібно взяти наступний за ним і т. д., до тих пір, доки не буде досягнута рівновага, тобто приблизно таке відхилення стрілки в обидві сторони від середини шкали, яке було перед зважуванням. Підрахувати загальну масу важків і записати її в робочий зошит. Не робити записи на окремих випадкових клаптиках паперу.

7. Не брати гирі з іншого набору важків.

8. При послідовних зважуваннях одного або різних предметів, які проводяться у зв'язку з однією роботою, слід користуватися одними й тими ж вагами і важками.

9. Після зважування ваги обов'язково аретувати. На вагах нічого не залишати.

Чутливість і ціна поділки вагів

Чутливістю вагів називається їх здатність виходити зі стану рівноваги при незначній зміні навантаження. Чутливість вагів характеризується величиною відхилення коромисла від початкового положення від мінімального (зазвичай 1 мг) перевантаження одного із плеч. Ваги вважаються більш чутливі тоді, коли більше відхилення коромисла спостерігається при одному і тому ж перевантаженні. Чутливість вагів може бути визначена для ненавантажених вагів і вагів навантажених на ¹/₁₀ і ¹/₂ частину максимального навантаження. Наприклад, для визначення чутливості вагів, навантажених на ¹/₁₀ частину максимального навантаження, на обидві чашки вагів ставлять гирі, маса яких відповідає цій величині, і визначають, яка найменша за масою гирка має бути покладена на праву чашку для виведення вагів зі стану рівноваги (для вагів із шкалою це означає відхилення на одне ділення, а для вагів без шкали – вихід стрілки з обоймиці на половину своєї довжини). Чутливість вагів визначає точність зважування на них і втрата чутливості зазвичай є наслідком того, що ребро опірної призми втрачає свою гостроту. Це характерно для старих вагів або вагів, які непра­вильно зберігаються.

Ціна поділки – обернена величина маси тіла, що зумовлює переміщення стрілки на одну поділку.

Аналітичні ваги і зважування

При будь-якому методі кількісного аналізу однієї з головних операцій є точне зважування, воно про­водиться на аналітичних вагах ВА-200, тобто з макси­мальним допустимим навантаженням 200 г. Ці ваги мають високу чутливість, що дозволяє зважувати з точністю до 0,0002 г.

Ваги забезпечені набором важків, які знаходяться у спеціальній коробці: ці точніші, ніж важки другого класу точності, вони хромовані інколи навіть позолочені. Гирки важків беруть тільки пінцетом. Пінцет теж має відмінну особливість: кінці його пластмасові. Це запобігає можливості утворенню на гирках подряпин. У міліграмових важках гирки у вигляді пластин квадратної форми. У наборі важків є ще одна дротяна гирка особливої форми, яка називається рейтером, маса його дорівнює 10 мг. Якщо рейтер встановлений на першій великій поділці шкали ко­ромисла справа, то він врівноважує вантаж в 0,001 г, на другій відповідно 0,002 г і так далі. Оскільки кожне велика поділка шкали розділена на п'ять малих поділок, то ціна малої поділки складає 0,0002 г.

Переміщають рейтер за шкалою за допомогою спеціального пристосування.

Перед зважуванням перевіряють стан вагів і на­явність у наборі повного комплекту важків.

Після цього визначають нульову точку вагів (положе­ння, яке зайняла б стрілка вагів на шкалі в стані спокою).

Нульова точка, що зміщена від нуля шкали більше ніж на одне ділення (у праву або ліву сторону), зумовлює не­обхідність відрегулювати ваги, що виконується викладачем.

Після цього при аретованих вагах відкривають ліві дверці і ставлять на середину лівої чашки вагів предмет для зважування. Ліві дверцята закривають, відкривають пра­ві дверцята і на середину правої чашки ставлять гирю більшої маси, ніж зважуваного предмета. Її змінюють наступною гирею меншої маси і так далі. Це повторюють до тих пір, доки не буде визначено, які гирки мають бути поставлені на праву чашку вагів для зважування з точністю до сотої частки грама. Остаточно досягають рівноваги за допомогою рейтера.

Рейтер спочатку ставлять на п'яту велику поділку шкали коромисла, а потім переміщають у ту або іншу сторону до співпадання з нульовою точкою вагів.

Результат зважування має бути зараз же записаний в робочому зошиті, причому вагу треба підрахувати двічі (за порожніми гніздами важків і при їх заповненні).

Правила зважування на аналітичних вагах

1. Перевірити стан вагів і важків, встановити нульову точку вагів.

2. Зважуваний предмет поставити на ліву чашку вагів, а гирки на праву. Зважуваний предмет повинен мати кімнатну температуру.

3. Зважувану речовину не можна класти безпосередньо на чашку вагів або на папір; його поміщають у бюкс (рис. 5) або на годинникове скло.

4. Важки, у тому числі і рейтер, дозволяється брати лише пінцетом і класти назад в набір на призначені для них місця.

5. Класти важки і предмет можна лише на аретовані ваги.

6. Дверцята футляра вагів мають бути під час роботи закриті.

7. Після закінчення роботи ваги, важки і місце біля вагів мають бути приведені в порядок.

8. Для зважування необхідно користуватися постійно одними і тими ж вагами і набором важків.