天平与容积器材使用-国立宜兰大学生物技术与动物科学系.doc

操作 天平與容積器材使用 一、目的 熟悉各種型式天平與容積器材的使用與量測方法。 二、說明 (一) 天平 質量的測定，可藉由天平達成。天平依構造方式有傳統機械式以及現代數位電子式天平。前者以槓桿原理製成，稱量時需要砝碼(weight)；後者則利用電子感應器(sensor)來轉換質量，毋需砝碼。二者依其精密度，可分成粗天平(rough balance)與精密度(precision)達到或超過±0.0001g之分析天平(analytical balance)。基於設計關係，各型天平均有最大荷重限制，從幾公斤到幾克都有，稱量時務必留意，以免超載損傷天平。一般精密度愈高則最大荷重愈少。 粗天平 精密度少於±0.0001g的粗天平，有如圖-1(a)所示之平台天平(platform balance)，其精密度可達±0.1g。又如圖-1(b)所示之三桿天平(triple-beam balance)其精密度為±0.1g，具有游碼(rider)者則達±0.01g。此二種機械式天平，由於操作簡單、省時、故障少、容易調整及維護，故在實驗室中經常被使用。 圖-2所示者為電子平台天平(digital electronic platform balance)。由於它是利用電子感應器來稱重，並不需要砝碼，而且可直接從液晶顯示窗口(liquid crystal display window)讀取所測物品的質量，操作相當簡便，因此有時戲稱為傻瓜天平(連傻瓜都會用)，由於大量產製，價格合宜，幾已取代機械式粗天平，成為實驗室的基本配備。 圖-1 (a)平台天平 圖-1 (b)三桿天平 圖-2 數位式電子粗天平 分析天平 圖-3所式為雙盤分析天平(two pan analytical balance)，乃舊時定量分析稱量的利器，配合游碼使用，其精密度達到±0.0001g。事實上，除非此型天平的狀況非常良好，而且所用的砝碼亦經過準確的校正，同時再加上細心的操作，才可能達到最高精密度，否則將是一件浪費時間的稱量工作。 單盤分析天平(single pan analytical balance)一般稱它為直示天平或電動天平(必須插上電源)，為近代取代雙盤型式的分析天平(圖-4)。特色為以轉輪數字顯示砝碼重量，而光學游動指標(illuminated scale)使精密度達到±0.0001 g。 更精密的式電子分析天平(圖-5)，由於操作簡單方便，以及可超過±0.0001g的更高精密度，正如粗天平一樣，目前幾已取代機械式分析天平，成為分析實驗室的標準配備。 為了保持分析天平的精密度及靈敏度(sensitivity)，分析天平應置放於恆溫恆溼的天平室內的穩固檯面上。一般規定，要先用粗天平預秤大約重量後，才放入分析天平中小心稱量，而稱量前務必先確認最大荷重，以及必要之水平檢查調整與震動預防工作。機械式的分析天平，每一台均附有一盒專用的怯碼，切不可任意更換使用。 (二) 天平量測 稱量方法不論何種型式天平均大同小異。天平稱量時務必注意水平調整、避免震動以及風力甚至溫度變化影響，愈精密的天平，愈需要小心地操作。基本稱量方法如下： 容器扣重—傳統式天平 天平歸零後，將稱量紙或稱量容器置於稱盤上，先預估重量，再逐一增減砝碼，致使平衡指針於零點上下相同幅度擺動即可，待指針穩定後讀出砝碼數值，即為稱量紙或稱量容器之重量(W0)。 將待測物置於稱量紙上或稱量容器內(1)稱出重量(Wtotal)。待測物實際重量 W = Wtotal - Wo 簡單稱重—數位式電子天平自動歸零 啟動天平開關，打開防風窗，將稱量容器或稱量紙置於稱盤上，之後關上防風窗再按下歸零按鈕。注意：因機型不同。按鈕名稱或使用方法可能稍有差異，請就近請教老師或助教。 打開防風窗，將待測物置於稱量容器內或稱量紙上()，關上防風窗後，等待數值穩定，即為該物品之重量。注意：晶體或粉末試藥稱重時，切忌直接於稱盤上的稱量紙或稱量瓶添加試藥，必須先取下盛裝後再放上稱盤稱重，以免試藥掉落，有損天平。若不慎將試藥掉落，需立即以清潔毛刷清理乾淨。 減重法—少量取用 小瓶裝試藥或已經分裝於稱量瓶的試藥，可直接連瓶帶藥先稱初重(W) ，之後取出試藥再稱末重(Wf)。待測物實際重量W = Wf - Wo 圖-3雙盤分析天平與專用砝碼  圖-4 單盤(電動)分析天平 圖-5 直讀式電子分析天平 (三) 容積的測定 測定液體量的多寡，常用體積表示，因為測定體積較測定質量更為方便。常用的容積測定器具如圖3-6所示。其中(a)為量筒(graduated cylinder)其容積由10mL至1000mL不等，精密度亦隨量筒之容積增大而降低。(b)及(C)為滴定管(buret)，(b)具有玻璃磨口栓塞只限用於盛酸類，而(c)具