В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Чтобы весь! были достаточно устойчивыми, т. е. чтобы коромысло весов, выведенное из положения равновесия, снова возвращалось к нему, а не оставалось в любом положении, которое ему придадут (безразличное равновесие), или не опрокидывалось (не- " П действительности при взвешивании ис дожидаются, пока стрелки весов остановятся, в судят о положении нулевой точки, или точки равновесия, ио колебаниям стрелки, ивк зто указано в $6. устойчивое равновесие), центр тяжести должен находиться ниже точки опоры весов.
Чем больше расстояние (й) между центром тяжести и точкой опоры весов, тем устойчивее весы. Казалось бы, что согласно формуле (1) для увеличения чувствительности весов нужно делать длину плеча коромысла (!) возможно большей. Однако в действительности удлинение плеч коромысла невыгодно, потому что при этом еще сильнее возрастает его масса (у), так как более длинное коромысло во избежание прогиба приходится де,тать значительно более массивным.
1 Поэтому на практике для ре- В гулирования чувствительности ве- а сов изменяют расстояние между д центром тяжести движущихся ча- сч ! стей весов и их точкой опоры. !о Этого достигают переме!цением находяшегося на стрелке весов рчр грузика 5 (см. рис. 2), который при помощи вин гавай нарезки У можно поднимать или спускать. Поднимая грузин, очевидно, повышают центр тюкести, при- рис. 6. Определение чувствитсльближая его к точке опоры весов; ности вссов, чувствительность весов при этом возрастает.
Однако не нужно забывать, что одновременно уменьшается устойчивость весов; точка равновесия поэтому начинает легко смещаться под влиянием различных внешних воздействий„ в результате чего точность взвешивания может не только не увеличиться, но, наоборот, уменьшиться. Кроме того, с уменьшением расстояния с( период колебания весов увеличивается, вследствие чего взвешивание сильно замедляется.
Отсюда следует, что повышать чувствительность весов путем изменения положения центра тяжести коромысла имеет смысл лишь до известного предела. Эта операция может проводиться только руководителем, но нп в коем случае нг салим студентом Чувствительность весов выражается формулой (1) только при условии, если ребра всех трех призм находятся в одной горизонтальной плоскости.
В действительности это условие почти никогда не соблюдается: если даже оно совершенно точно выполнено при изготовлении весов, под действием взвешиваемых грузов постепенно неизбежно происходит некоторый прогиб коромысла весов. Величина этого прогиба характеризуется углом р между горизонтальной плоскостью, проходящей через ребро центральной призмы, и линиями, соединяющими центральное ребро с боковыми. Прн Глава !.
Введение 23 22 Ю б. Правила обращения с аналитичеснима весами наличии прогиба зависимость чувствительности весов от других величин выражается более сложной формулой: р! сов 6 (па= гд+ (2р — р)! Мир (2) Здесь Р— величина перегрузки на одной из чашек; Р— величина нагрузки на чашки весов. Из уравнения (2) видно, что чувствительность весов зависит также от величины нагрузки Р и от угла прогиба б, убывая с возрастанием их. Из сказанного ясно, как важно не перегружать весы сверх допустимой для них (предельной) нагрузки, так как это вызовет значительный прогиб коромысла и повлечет за собой порчу весов.
Кроме чувствительности, следует также обращать внимание на правильность и точность весов. Правильность весов характеризуется величиной расхождения между результатами взвешивания на них и истинной массой тела. Для получения правильных показаний весов нужно„чтобы: а) плечи коромысла весов (т. е. расстояния между ребром центральной призмы и ребрами обеих боковых призм) были равны между собой; б) ребра всех трех призм были параллельны; в) массы обоих плеч коромысла вместе с чашками были одинаковы. Под точностью весов понимают величину расхождений между результатами повторных взвешиваний на них одного и того же тела.
Чем меньше различаются между собой эти результаты, тем точнее работают весы. Например, когда говорят, что точность обычных аналитических весов равна 0,0002 г, то это значит, что при правильной работе результаты повторных взвешиваний на них могут отличаться от результата первого взвешивания не более чем на 0,0002 г. Весы могут работать точно, т. е. давать при повторных взвешиваниях очень близкие результаты, и в то же время эти результаты будут неправильными, если, например, весы неравноплечие. Как получить правильные результаты при взвешивании на неравноплечих весах, сказано в 5 8. Очень большое влияние на точность весов оказывает состояние призм и поверхностей, на которые онн опираются.
Так, если какая-либо призма затупилась, то она касается соответствующей поверхности не ребром, а более или менее широкой площадкой. Вследствие этого при колебаниях весов коромысло их может опираться то на один, то на другой край площадки, в результате чего положение точки равновесия весов изменяется и точность взвешиваний уменьшается. Большое значение имеет также точность отсчетов положения стрелки весов при колебаниях.
Поэтому в весах новейших конструкций колебания стрелки наблюдают при помощи лупы или микроскопа. 5 5. Правила обращения с аналитическими весами Приступая к взвешиванию, нужно помнить, что аналитические весы представляют собой точный физический прибор, обращение с которым требует весьма большой тщательности и осторожности. Чтобы весы не портились и взвешивание давало точные результаты, строго соблюдайте следующие правила. (. Перед каждым взвешиванием (или серией следующих друг за другом взвешиваний) проверьте состояние весов.
Смахните мягкой кисточкой пыль с чашек и установите нулевую точку весов. (см. 5 6). Рис. 6. Пюкс. -'Рис. 7. Часовое стекло. 2. Какие бы неисправности ни были замечены при осмотре весов, что бы ни случилось с ними во время работы, ни в коем случае не пытайтесь исправлять весы самостоятельно, а обязательно обращайтесь к преподавателю. 3.
Не допускайте никаких прикосновений к неарретнрованным весам. Взвешиваемый предмет и 'разновески кладите на чашки весов или снимайте, предварительно арретировав весы. Перемещать рейтер по шкале коромысла можно лишь после того, как весы арретированы. При арретировании диск арретира следует поворачивать медленно и осторожно. 4. Не сдвигайте весы с занимаемого ими места. 5. Никогда не нагружайте весы сверх установленной предельной нагрузки (обычно !00 г), так как это вызывает их порчу.
В сомнительных случаях необходимо предварительно взвесить предр мет на технических весах и только после этого приступить к взвешиванию на аналитических весах. б. Не ставьте на весы влажных или грязных предметов. Не просыпайте и не проливайте ничего внутри шкафа весов. 7. Не кладите взвешиваемое вещество непосредственно на чашку весов. Не взвешивайте его на листке бумаги, так как, во-первых, бумага гигроскопична, а во-вторых, с нее не удается полностью (без потерь) перенести отвешенное вещество в сосуд, в котором его 25 Ф 6. Вввеишвиние Глава !.
Введевие будут растворять (часть вещества обязательно останется на бумаге!). Поэтому взвешиваемые вещества помещают либо в специальный весовой стаканчик с пришлифованной крышкой, называемый бюксом (рис. 6), либо на часовое стекло (рис. 7), либо, наконец, в тигель, пробирку и т. п. 8, Гигроскопичные вещества, а также жидкости, особенно выделяющие едкие, действующие на весы пары, взвешивайте обязательно в герметически закрытых сосудах (бюксах). 9.
Не взвешивайте горячих (или слишком холодных) предметов. Поставив на весы более горячий (или более холодный) предмет, тем самым несколько удлиняют (или укорачивают) соответствующее плечо коромысла, что вызывает неправильные показания весов. Кроме того, горячие предметы, нагревая соприкасающийся с ними воздух, вызывают Рис. 3. Экскквтор и кклвхка к кеиу. движение его в направлении сни- зу вверх, поэтому чашка весов также движется вверх, вследствие чего погрешность взвешивания еще более увеличивается. Наоборот, при взвешивании холодных предметов получается ток воздуха, направленный сверху вниз, и возникающая ошибка имеет противоположный знак.
Для того чтобы взвешиваемый предмет принял температуру весов, надо оставить его не менее чем на 20 мин около весов. Поскольку при выдерживании взвешиваемого предмета на воздухе возможно поглощение им заметного количества водяных паров и соответствующее увеличение его массы, предмет следует выдерживать в зксикаторе (рис. 6). В нижнее отделение эксикатора кладут куски свежепрокаленной окиси кальция СаО нли (хуже) прокаленного хлорида кальция, поглощающих водяные пары, поэтому воздух в эксикаторе становится сухим, и помещенное в верхнее отделение экснкатора (на фарфоровую вкладку внутри его, на рисунке — справа) вещество не поглощает при охлаждении водяных паров.
Шлиф экснкатора должен быть хорошо смазан тонким слоем сплава вазелина с воском или парафином. Открывая эксикатор, крышку следует сдвигать в сторону, т. е. в горизонтальном направлении, а не поднимать кверху. Точно так же при закрывании экснкатора крышку постепенно надвигают сбоку. Перенося экснкатор с места на место, следует придерживать крышку большими пальцами обеих рук, так как она легко может упасть и разбиться. 10. При взвешивании пользуйтесь исключительно боковыми дверками шкафа весов. Передняя дверка шкафа, защищающая весы н взвешиваемый предмет от излучаемого работающим тепла и выдыхаемых им водяных паров н двуокиси углерода, должна быть все время закрыта.
1!. Не касайтесь весов, разновесок или рейтера руками. Разновески следует класть и снимать специальны пинцетом с .роговыми кончиками. Этим же пинцетом вешайте рейтер на крючок стержня или снимайте его. 12. Не перепутывайте разновесок. Каждую разновеску кладите обязательно в предназначенное для нее гнездо ящика. !3. Для ослабления влияния погрешностей взвешивания на результаты анализа все взвешивания проводите обязательно на одних и тех же весах, пользуясь одним и тем же набором разновесок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
