Что нельзя использовать для точного взвешивания навески
Взвешиванием называют сравнение массы данного вещества с массой гирь, масса которых известна и выражена в определенных единицах (мг, г, кг). Весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории, поскольку практически ни одна работа не обходится без определения массы реагентов и продуктов реакции.
В зависимости от точности, с которой проводится взвешивание, весы разделяют на следующие группы:
При выполнении лабораторных работ применяются весы с точностью взвешивания 0,1-0,01 г. Такой точности достаточно для проведения большинства опытов синтезов.
Взвешивание на весах всегда проводят с использованием тары. Химические вещества никогда нельзя помещать на чашку весов. В качестве тары необходимо использовать стаканчики для взвешивания и бюксы. Допускается взвешивание на кальке и часовом стекле. Нельзя взвешивать нагретые (даже теплые) и мокрые предметы.
При взвешивании сначала грубо оценивают массу предмета, находящегося на чашке весов. На правую чашку весов кладут гирю большей массы, чем предполагаемая масса предмета. При накладывании и снятии гирь весы должны быть арретированы. Затем заменяют гирю меньшей массы, эту операцию повторяют, до тех пор, пока предмет не будет уравновешен. Когда масса гирь начнет приближаться к массе предмета, арретир открывают и наблюдают за качанием стрелки, до её совпадения с нулевым уровнем. Когда равновесие достигнуто, закрывают арретир, записывают массу и убирают разновесы в футляр.
Взвешивание на электронных весах. Взвешивание на электронных весах значительно быстрее и проще, поскольку масса вещества сразу высвечивается на табло. Взвешивание проводят следующим образом. Стаканчик для взвешивания помещают на чашку весов и записывают его массу или обнуляют показания весов, нажав кнопку «тара». Затем снимают стаканчик с чашки весов, аккуратно помещают в него взвешиваемое вещество и ставят на весы. Если масса вещества не соответствует заданной, то стаканчик вновь снимают с весов и добавляют (или убирают) необходимое количество вещества. Повторяют операцию нужное число раз. Для взятия точной навески допускается добавлять на весах небольшое количество вещества маленькими порциями.
Комбинированное занятие «Весы и взвешивание»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Практическая работа «Весы и взвешивание»
ТЕМА: Основные приемы работы в химической лаборатории
ЦЕЛЬ: научить распознавать и правильно обращаться с основным лабораторным оборудованием химика-лаборанта
Оборудование: технические весы с набором разновесов, технохимические весы, аналитические весы; набор химических солей для взвешивания (поваренная соль, сода, ацетат натрия)
Задание 1. Составьте письменный конспект на тему «Весы и взвешивание»
Взвешиванием называют сравнение массы данного тела с массой, условно принятой за единицу. Весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории.
Наиболее часто в практикуме используют технохимические весы, позволяющие определять массу с точностью до 0,02 г.
В аналитических лабораториях при выполнении различных анализов исследуемого вещества применяют преимущественно аналитические весы, которые позволяют производить взвешивание с точностью 0,0002 г.
Микро-, полумикро-, аналитические и прецизионные весы — это измерительные приборы высокой точности.
Весы – точный измерительный прибор, поэтому необходимы аккуратное обращение с ними и хороший уход. Все весы устанавливают только на ровной поверхности и обязательно проверяют по отвесу или по уровню горизонтально ли с стоят весы. Неправильность положения устраняется с помощью установочных винтов.
При взвешивании не должно быть превышения допустимой нагрузки. Обычно предельная масса указывается на весах.
Взвешиваемые сыпучие вещества недопустимо помещать непосредственно на чашки весов. Твердые вещества взвешивают на часовых стеклах, в бюксах, в тиглях.
Жидкости взвешивают в бюксах или химических стаканах. Нельзя ставить на чашки весов горячие, мокрые и грязные предметы. При взвешивании на аналитических весах необходимо следить, чтобы взвешиваемый предмет имел температуру такую же, как и весы. Для этого взвешиваемый предмет нужно выдерживать 30 – 40 минут в весовой комнате около весов.
При взвешивании на аналитических весах разрешается пользоваться только боковыми дверцами. Открывать и закрывать их надо осторожно, чтобы исключить влияние воздушных течений на точность взвешивания, поэтому боковые дверцы должны быть закрыты.
Перед каждым взвешиванием убедитесь в том, что весы показывают точно ноль.
Считывайте результат только после того, как маленький кружок в верхнем левом углу исчезнет. Результат взвешивания можно считывать, когда гаснет индикатор нестабильности.
Всегда размещайте образец строго в центре весовой чаши.
Открывайте защитный кожух настолько, насколько это необходимо. Это позволит сохранить микроклимат внутри весовой камеры и исключить влияние внешних факторов на результат.
Тару для взвешивания помещают на чашу весов и записывают его массу.
Обнуляют показания весов, нажав кнопку «тара».
Снимают тару, помещают в него взвешиваемое вещество и ставят на весы.
Для взятия точной навески допускается добавлять или снимать на весах небольшое количество вещества малыми порциями.
Задание 2. Ответьте на вопросы, выполните задания:
Нарисуйте строение технохимических весов, укажите на рисунке их устройство: 1 – коромысло; 2 – установочные винты; 3 – серьги; 4 – чашки; 5 – основание; 6 – опорные винты; 7 – ручка арретира; 8 – шкала; 9 – отвес; 10 – стрелка; 11 – колонка весов;
Добавьте в презентацию на тему «Основные приемы работы в химической лаборатории» слайды на тему «Весы и взвешивание»
Ответьте письменно на вопросы:
Что необходимо сделать перед тем, как проводить взвешивание реактива на электронных весах? А) обнулить весы Б) обнулить весы с пустой тарой Б) обнулить весы с навеской. Выбор ответа поясните.
Что нельзя использовать для точного взвешивания навески? А) фильтр Б) бюкс В) часовое стекло Г) поверхность чаши весов. Выбор ответа поясните. Добавьте в презентацию слайды с изображением данной посуды.
В каких местах нельзя устанавливать аналитическое весовое оборудование? А) под прямыми солнечными лучами Б) на втором этаже производственного здания В) на сквозняке Г) вблизи отопительных приборов Д) в местах с повышенным уровнем вибрации Е) в помещении с температурой ниже 25 0 С. Выбор ответа поясните.
Взвесьте на технохимических весах по 10 г двух предложенных преподавателем образцов. Сравните число структурных единиц в них.
Аналитические весы
Аналитические весы – это высокоточный весоизмерительный прибор.
Без аналитических весов невозможно функционирование лабораторий, проводящих исследования в различных отраслях науки и промышленности.
На них взвешивают порошки, вещества в жидком и твердом агрегатных состояниях.
Основные узлы аналитических весов и их принцип действия
Все лабораторные аналитические весы по их точности можно отнести к двум группам:
Выполненные из агата, три призмы на коромысле являются основой аналитических весов. При взвешивании средняя из них выступает в качестве опоры. Левая и правая призмы – это опоры для чашек весов.
На коромысло крепится вертикальная стрелка. На конце стрелки укреплена микрошкала. Она увеличивается и выводится на экран с помощью вейтографа, который представляет собой систему специальных оптических приспособлений. Изображение микрошкалы перемещается относительно неподвижной отсчетной линии, таким образом происходит считывание ее показателей.
На дужку или чашку весов крепятся демпферы. Они в комплексе с арретиром и изолиром, которыми снабжены все аналитические весы, гасят колебания указателя и грузоприемного устройства весов. Благодаря этому, стрелка быстро возвращается в равновесное состояние.
Изолир предназначается для освобождения призм в весах от приложенной нагрузки, предохранения ответственных частей от повреждений при транспортировании и в то время, когда весы не эксплуатируют.
Арретиром коромысло весов фиксируют на опорах. В таком состоянии аналитические весы называют арретированными. Чтобы арретировать весы, нужно опускать рукоятку арретира, размещенную внизу, медленно и предельно плавно. Призмы весов должны мягко приблизиться к опорам и закрепиться на них и ни в коем случае не удариться. Ускорить арретир можно только когда коромысло закачается, а стрелка весов начнет дрожать.
Весы обязательно арретируют при закрытии или открытии стеклянного футляра, при снятии с чашек весов или помещении на них взвешиваемого предмета и после того, как с весами закончили работать. Чашки арретированных весов чашки не висят на коромысле, а фиксируются в упорах.
Виды аналитических весов
Серийность аналитических весов определяется их конструкцией и дополнительными сервисами:
Аналитические лабораторные весы по эксплуатационным и функциональным возможностям делятся на уровни:
Для осуществления калибровки (юстировки) весов не нужны специальные навыки и знания. Но она необходима для поддержания точности результатов взвешивания.
Частота и условия проведения юстировки описываются производителями в эксплуатационных документах.
Аналитические весы лабораторные обязательно нужно прокалибровать перед первым включением и прогревом, а потом через каждые четыре часа. Если в помещении, где находятся весы, изменились климатические условия или весы переместили на другое место в пределах одной комнаты, их также нужно калибровать.
В зависимости от уровня весов, способ калибровки может быть внешним, внутренним или автоматическим (самокалибровка). Юстировка весов калибровочной гирей – это внешний способ. Как правило, гиря не входит в комплект с весами, поэтому ее нужно приобретать отдельно.
Внутренняя калибровка выполняется при нажатии соответствующей кнопки, которая активирует встроенный в весы эталонный груз. В таких весах внешняя гиря не требуется, хотя иногда производители дают возможность использовать и внешнюю калибровку.
Весы с самокалибровкой реагируют на изменение влажности, давления, температуры и автоматически определяют, когда требуется произвести юстировку. Вмешательство оператора для калибровки весов в данном случае не нужно. Весы, оснащенные самокалибровкой, могут выполнять ее также через промежуток времени, заданный оператором.
Внутренняя калибровка более удобна, чем внешняя, но при других равных характеристиках такие весы на 4-8 тыс. грн. дороже, чем аналогичные, но с внешней калибровкой. Чем выше класс точности и набор дополнительных функций, тем выше цена аналитических весов, которая колеблется от 2 до 600 тыс. грн.
Стержневые весы – это оборудования балочного типа. Для взвешивания каких материалов оно предназначено, читайте в этой статье.
Как просто и безболезненно взвесить инвалида? Читайте об этом по https://kilogramus.ru/vesy-obshhego-primeneniya/vesy-dlya-invalidov.html ссылке.
Правила работы с аналитическими весами
Работа с аналитическими весами требует соблюдения следующих принципов:
Основные требования к помещению
Лабораторные аналитические весы устанавливают в отдельном весовом помещении — комнате, в которой выполняют только взвешивания. Желательно, чтобы двери в весовой комнате были раздвижными для нивелирования движений воздуха, возникающих при открытии дверей.
Устанавливать весы можно в углах комнаты на устойчивых лабораторных столах. Лучше укрепить весы на отдельных фундаментах или на специальных кронштейнах, прикрепленных к капитальной стене.
Подставкой под весы должен служить ровный материал, обладающий антистатическими и антимагнитными свойствами, поглощающий вибрации, например, мраморная плита.
Весы размещают как можно дальше от электрических, отопительных, осветительных приборов, кондиционеров, компьютеров и вредных паров химических веществ. Аналитические весы устанавливают строго горизонтально, для чего регулируют высоту ножек.
Помещения, где размещены весы лабораторные аналитические, должны выдерживать такие требования:
Резкая смена температуры и/или влажности воздуха приводит к появлению конденсата на деталях весов, что чревато коротким замыканием или поломкой.
Аналитические весы – это сложный инженерный прибор, необходимый для любой заводской или исследовательской лаборатории, где применяют количественный анализ. В процессе эксплуатации и обслуживания весов крайне важно выдерживать все вышеизложенные рекомендации, что обеспечит высокую точность итогов взвешивания.
Презентация по технике лабораторных работ «Весы и взвешивание»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Весы и взвешивание
Весы и взвешивание ВЗВЕШИВАНИЕ, определение массы тел (объектов взвешивания) с помощью весов. Весы являются необходимой принадлежностью химической лаборатории, поэтому умение обращаться с ними требуется от каждого работающего в лаборатории. Обычно в химических лабораториях применяют технохимические и аналитические весы.
В зависимости от класса точности Технические (технохимические) Погрешность взвешивания до ±0,01 г Аналитические Погрешность взвешивания до ±0,0001 г Весы
Калибровка Весы нуждаются в калибровке, а точнее – юстировке. Калибровка – это определение разницы между результатом взвешивания образца и его истинным значением веса (массы), при калибровке не происходит изменение параметров весов. Юстировка – это операция, производимая для коррекции расхождения между показываемым результатом измерения и истинным значением веса. Она же служит для снижения расхождения между этими показателями. Весы калибровать необходимо систематически, особенно если вы: выполнили первоначальную установку, переносили или перемещали весы в другое место, производили регулировку уровня, после колебаний или изменений температуры, атмосферного давления и влажности. Точность взвешивания напрямую зависит от частоты калибровки. Необходимость в юстировке отпадает, если весы снабжены функцией самокалибровки или имеют встроенную автоматическую самокалибровку, которую можно программировать. При наличии только внешней юстировки, калибровать весы и наблюдать за режимами работы весов придется визуально. Внешняя юстировка позволяет произвести наиболее качественную настройку весов.
Взвешивание на электронных весах значительно быстрее и проще, поскольку масса вещества сразу высвечивается на табло. Перед началом взвешивания проверяют состояние весов. Стаканчик для взвешивания помещают на чашку весов и записывают его массу или обнуляют показания весов, нажав кнопку «тара». Затем снимают стаканчик с чашки весов, аккуратно помещают в него взвешиваемое вещество и ставят на весы. Если масса вещества не соответствует заданной, то стаканчик вновь снимают с весов и добавляют (или убирают) необходимое количество вещества. Повторяют операцию нужное число раз. Для взятия точной навески допускается добавлять на весах небольшое количество вещества маленькими порциями. Общие правила взвешивания на электронных весах.
Правила работы с аналитическими весами 1. Открывание защитного кожуха сложной конструкции должно быть наименьшим. 2. Не рекомендуется переносить весы. После перемещения выдержать весы перед включением в электрическую сеть минимум 2 часа и дать им возможность выстояться минимум 12 часов. 3. За 20-30 минут перед началом измерений чуть открыть дверку кожуха, чтобы температура внутри весов выровнялась с окружающей средой. 4. Контейнеры, в которых взвешивают, должны быть как можно меньшими по размерам. Не использовать стеклянные и пластмассовые контейнеры при влажности воздуха меньше 30%. Это позволит исключить электростатический разряд. 5. Температура помещения, контейнера и образца должна быть одинаковой, чтобы не возникали воздушные потоки и влага на сосуде и на образце. 6. Высыхание образца или поглощение им влаги приводит к колебаниям его веса. Поэтому сосуды с образцами обязательно накрывать пробками, крышками. Желательно использовать сосуды с узкой горловиной. 7. Нельзя помещать на весы образцы предельной нормы и тяжелее. 8. До взвешивания и после него показатели весов должны равняться нулю. 9. Помещать взвешиваемый предмет на середину чашек весов. 10. Избегать толчков, ударов по весам. 11. Ежегодно поверять аналитические весы. 12. Защищать весы специальными чехлами. 13. Порошковые вещества помещать на блюдце или бумагу. 14. Применять салфетки, пинцеты, щипчики, не загрязнять весы пылью или жиром. 15. Работать только в хлопчатобумажных перчатках.
Правила работы с аналитическими весами
Так что же собой представляют аналитические весы? Это довольно таки сложное устройство, позволяющее с наибольшей точностью определять вес, массу. Покупка такого аппарата не дает гарантию получения самого точного результата при взвешивании, несмотря на надписи на весах: точность взвешивания 0,01 мг (или 0,001 мг).
На итоговый результат при взвешивании влияет довольно много факторов. Этими факторами могут быть и высота над уровнем моря, и окружающая температура, и скачки напряжения в электрической сети, и некомпетентная работа оператора весов. На особо восприимчивых весах можно заметить даже изменение веса одного и того же предмета при использовании на разных этажах здания.
Каковы же основные условия правильного и точного взвешивания?
Перед использованием необходимо внимательно ознакомиться с руководством по эксплуатации весов.
Расположение весов
Расположение весов существенно влияет на правильность и верность итогов взвешивания. Поэтому перед началом эксплуатации весов необходимо определить и выбрать помещение, в котором будет находиться этот прибор. Существуют определенные требования к помещению:
Комната
Температура
Атмосферная влажность
Освещение
Воздух
Подставка для весов
Работа с весами
Так как аналитические весы являются измерительным прибором высокой точности, то к эксплуатации таких весов допускаются только обученные работники.
После освобождения весов из упаковки необходимо убедиться в отсутствии механических повреждений, которые могли возникнуть во время пересылки или перевозки. Оригинальную упаковку и ее дополнительные элементы. Это необходимо сделать на случай изменения места нахождения весов, для безопасной транспортировки. Горизонтальная установка Для правильной установки весов лучше всего воспользоваться прибором для измерения уровня. Отклонения в ту или иную сторону корректируются регулировкой соответствующих ножек.
Защитный кожух
Весы, имеющие сложную конструкцию защитного кожуха, нужно устанавливать таким образом, чтобы открывание кожуха было наименьшим.
У весов с обычным кожухом дверку надо открывать на ширину, которая позволяет правильно расположить предмет для взвешивания. Такая рекомендация позволяет предупредить изменение температуры и перемешивание воздуха.
Включение весов
Сосуд/контейнер для взвешивания
Образцы
Перед взвешиванием, для выравнивания температур, необходимо, чтобы образцы находились в помещении, температура которого равна температуре внутри весов.
Калибровка
После соблюдения всех вышеперечисленных условий и рекомендаций весы нуждаются в калибровке, а точнее – юстировке. Давайте немного уясним разницу:
Работа оператора с весами
Уход за весами
Необходимо содержать весы, чашку для взвешивания и шкаф в идеальной чистоте. Для взвешивания нужно использовать только чистые контейнеры.
Физические воздействия
Иногда, когда, казалось бы, соблюдены все правила и условия, все же точность измерений оставляет желать лучшего. При этом показания на дисплее становятся нестабильными, они колеблются в ту или иную сторону. В большинстве случаев, в этом виноваты нежелательные физические помехи.
Самые распространенные причины:
Ниже описываются причины, их возникновение, влияние и методы корректировки.
Температура
Эффект:
Непостоянство итогов взвешивания, показываемых на дисплее, показания отклоняются в одну сторону.
Причины:
Связано это с разными температурами окружающей среды, контейнера или образца. Это вызывает возникновение потоков воздуха вдоль образца или контейнера. В итоге результат взвешивания оказывается неверным. Появляется так называемый эффект динамической плавучести. Он проявляет себя до тех пор, пока не выровняется температура образца и весов.
В пленке влаги, которая покрывает сосуд, происходят изменения, которые скрываются эффектом динамической плавучести. С изменением температурного режима изменяется и пленка влаги. Поэтому получается, что теплый предмет легче, а холодный – тяжелее. В связи с этим, этому эффекту необходимо уделить особое внимание при дифференциальном взвешивании на микровесах, необходимо строго следить за температурой.
Поглощение или испарение влаги
Эффект:
Постепенное медленное повышение или уменьшение веса взвешиваемого образца.
Причины:
Происходит измерение потери массы воды или летучих веществ. Повышение веса проявляется тогда, когда образец для взвешивания является гигроскопичным (влага аккумулируется из воздуха). Такой эффект просто воспроизвести, делается это при помощи силикагеля или спирта.
Электростатика
Эффект:
При взвешивании масса одного и того же сосуда оказывается разной. Нестабильными остаются показания на дисплее во время этой процедуры. Повторение результатов измерения проблематичны.
Причины:
Этот эффект связан с электростатическим зарядом используемого сосуда или контейнера. Связано это с тем, что во время транспортировки или перемешивания веществ происходит процесс трения, из-за чего и появляется этот заряд. Для изготовления большинства контейнеров используется стекло или пластик, которые могут накапливать электростатический заряд. При относительной влажности менее 40% проявляется плохая поверхностная проводимость. В связи с этим потеря накопленного электростатического заряда будет происходить очень медленно.
Магнетизм
Эффект: При взвешивании происходит изменение массы образца, которое зависит от его расположения на чаше весов. Практически тяжело повторить одинаковое измерение.
Причина:
Происходит взвешивание магнитного материала, который реагирует на наличие рядом металлических деталей. Силы магнетизма, которые возникают, влияют на показания весов.
Статическая плавучесть
Эффект:
Различие результатов взвешивания образца в вакууме и в воздухе.
Причины:
Здесь уместно вспомнить закон Архимеда: «Тело теряет в весе массу вытесненной им среды».
Согласно этому закону становится ясно, почему возносятся вверх воздушные шары, плывут корабли и т.д. Отсюда же видна зависимость массы образца от атмосферного давления.
В данном случае, наш образец окружает воздух. При этом плотность воздуха примерно равна 1,2 кг/м 3 (она зависит от атмосферного давления и температуры). Соответственно, и »статическая плавучесть» равна примерно столько же.
