Лабораторная работа № 3 Весы. Взвешивание.

Цель работы: Знакомство с основными приемами взвешивания, с устройством весов.

Взвешиванием называют сравнение массы данного тела с массой гирь, масса которых известна и выражена в определенных единицах (мг, г, кг). Весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории, т.к. 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 10 мг);

3. аналитические:

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);

г) ультра микрохимические (точность до 10^-6-10^-9 мг).

4. специальные (пробирные, торсионные и пр.)

Каждые весы имеют свой разновес, т.е. набор гирь. На каждой гирьке разновеса обозначена ее масса, причем эта масса носит название номинальной.

Для точного взвешивания применяют разнообразные так называемыетехнохимические и технические весы. Весы с максимальной нагрузкой 1 кг помещены в остекленную деревянную витрину с тремя дверцами.

У весов для точного взвешивания имеется арретирное устройство и балансировочные гайки. При помощи арретирного устройства самые ответственные части весов- призмы коромысла и подушки- в нерабочем положении отделяются и не касаются площадок. Это предохраняет призму от износа, а весы от потери чувствительности.

При взвешивании поворотом ручки арретира весы приводят в рабочее состояние.

Точные часы устанавливают стационарно, в определенном месте лаборатории, строго по отвесу, с соблюдением правил указанных в инструкции к ним. Для регулировки положения у весов имеются передние винтовые ножки, которые опираются на круглые металлические подставки с выемками в центре.

Если при опускании арретира весы не будут находиться в равновесии, его добиваются при помощи балансировочных гаек.

У таких весов колебания стрелки быстро затухают под тормозящим действием лопатки стрелки, помещенной в масляной ванне. Кроме того, весы снабжены устройством для механического накладывания миллиграммовых гирь (в пределах от 10 до 900 мг). Эти гири (рейтеры) имеют форму колец. Гири накладывают при закрытых дверцах витрины, что предохраняет весы от действия потоков воздуха. Для взвешивания на технохимических весах применяют точный разновес. Он представляет собой набор гирь, расположенных в определенном порядке в гнездах специального ящика, имеющего крышку. Граммовые гири точного разновеса по большей части никелированные. Самая крупная гиря в таком разновесе имеет массу 500 г. Кроме граммовых гирь, в разновесе имеются миллиграмовые гири в виде пластинок из алюминия, нейзильбера или никеля. Каждая миллиграммовая гирька имеет загнутый краешек, или ушко, за который берут ее пинцетом, когда кладут на весы или снимают с них.

Перед взвешиванием проверяют, правильно ли по отвесу стоят весы, и в противном случае с помощью установочных ножек-винтов добиваются правильной их установки. После этого опускают арретиром коромысло весов и наблюдают колебания стрелки по нижней шкале. Если стрелка при колебании отклоняется от нуля на одно и то же число делений вправо и влево, весами можно пользоваться. Если же стрелка отклоняется от нуля в одну сторону более, чем в другую, нужно посмотреть нет ли на чашках весов каких-нибудь загрязнений, чисты ли призмы и гнезда для них. Если же и после устранения этих неполадок стрелка будет отклоняться в одну сторону более, чем в другую, нужно при помощи балансировочных гаек добиться равномерного колебания стрелки, или, как говорят, установить весы на нуль.

Однако и при условии, что весы не установлены на нуль, можно провести точное взвешивание. Для этого на правую чашку весов помещают взвешиваемый предмет, на левую- гири до установления весов на нуль. После этого взвешиваемый предмет переносят на левую чашку, гири- на правую. При этом одна из чашек будет перевешивать другую; добавляя или снимая разновесы, снова уравновешивают весы. Истинная масса тела равна среднему арифметическому между результатами этих двух взвешиваний. Такой прием называется способом двойного взвешивания.

По окончании взвешивания с чашек весов удаляют взвешиваемый предмет и немедленно же убирают гири и разновесы, укладывая их в определенном порядке в футляр.

Аналитические весы помещают в специальной так называемой весовой комнате, причем при их установке руководствуются следующими правилами. Для каждых аналитических весов должна быть установлена полка на кронштейнах, укрепленных на капитальной стене. На эту полку, кроме аналитических весов, нельзя ничего ставить, нельзя также облокачиваться на нее. Около аналитических весов нельзя ставить нагретые до высокой температуры предметы. Недопустимо также чтобы на весы падал прямой солнечный свет или чтобы они были расположены близко от отопительных приборов, так как это вызывает неравномерное нагревание плеч коромысла весов, приводящее к неравноплечию. Весы нельзя помещать также у наружной стены здания, имеющей неодинаковую температуру летом и зимой, что отражается на точности аналитических весов.

Весы нельзя располагать в тех местах, где фундамент или стены вибрируют в результате движения транспорта и т.п.

Аналитические весы всегда заключают в застекленный футляр-витрину с поднимающейся передней и двумя открывающимися боковыми стенками. Когда весами не пользуются, все дверки их должны быть закрыты.

Аналитические весы дают возможность взвешивать с точностью до 0,0001 г или 0,0002 г. Коромысло аналитических весов имеет шкалу с делениями от 0 до 100. На эти деления при помощи специального рычажного приспособления помещают рейтер. Важнейшим качеством аналитических весов является их чувствительность и устойчивость, или постоянство показания. Самой ответственной частью аналитических весов являются три призмы: средняя, на которую опирается коромысло при взвешивании, и две боковые, на которые опираются сережки с подвешенными к ним чашкам. Спереди к коромыслу весов прикреплена стрелка, качающаяся вместе с коромыслом при взвешивании. Внизу под стрелкой имеется шкала, разделенная на 20 делений.

Для взвешивания на аналитических весах применяют специальный так называемый аналитический разновес, т.е. набор очень точных гирь, собранных в особом футляре с крышкой. Футляр внутри выложен бархатом, чтобы предотвратить царапание гирь. Аналитические граммовые гири чаще всего бывают позолочены и реже покрыты никелем или хромом.