分析天平砝码的详细分析与使用指南

分析天平是精密仪器，其砝码作为质量的标准，其精确度和使用方式直接关系到实验结果的可靠性。

一、 什么是分析天平砝码？

分析天平砝码是与高精度分析天平（通常精度在0.1mg以上）配套使用的一套经过精密校准的、具有已知标准质量的标准器。它们用于：

1、直接称量： 将砝码放在天平秤盘上，与被称物进行比较。

2、校准天平：通过使用已知精确质量的砝码来检查和调整天平的准确性（线性、灵敏度等），确保其示值准确无误。

二、 砝码的等级

砝码根据其不确定度和用途分为不同的等级。国际上通用的是OIML R 111 国际建议，它将砝码从高到低分为以下几个等级：

·E等级： 基准砝码。具有所能达到的高准确度，用于校准低等级砝码和进行高精度测量。通常由无磁性的不锈钢或铂铱合金制成。

·F等级： 工作基准砝码。用于校准F1 和F2 等级砝码，或与高精度天平一起用于高精度称量。

·F1等级： 高精度工作砝码。用于校准F2 等级砝码，或与精度为0.1mg/0.01mg的分析天平配套使用。

·F2等级： 中精度工作砝码。用于校准M1 等级砝码，或与精度为1mg/0.1mg的分析天平或工业天平配套使用。这是实验室中常见的等级之一。

·M1, M2, M3等级： 普通精度砝码。用于校准较低精度的天平或用于工业称量。

简单来说： 在分析化学实验室中，与分析天平（万分之一、十万分之一）配套使用的通常是 F1级 或 F2级 砝码。

三、 砝码的材质与结构

为了确保长期稳定性和准确性，分析天平砝码对材质和结构有严格要求：

1、材质：

·无磁不锈钢： 它具有优异的耐腐蚀性、高硬度和极低的磁性，能有效防止因吸附或磁性干扰导致的称量误差。

·铜合金： 表面通常镀铬或镀镍，防止氧化。成本较低，但长期稳定性不如不锈钢。

·其他材料： 铸铁（用于大质量、低精度砝码）、铝等。

2、结构：

·实心整体： 小质量砝码（如1g以下）通常是实心的。

·带调整腔： 较大质量的砝码（如1g及以上）内部有一个可开启的调整腔。出厂时，技术人员会通过向腔内添加或取出少量物料（如铅屑）来微调砝码的质量，使其精确达到标称值。用户绝对不能自行打开调整腔，否则会导致砝码失准且无法修复。

四、 砝码的使用规则与注意事项

不正确的操作是导致砝码不准和天平故障的主要原因。

1、使用前：

·恒温： 将砝码从存放处取出后，应在天平室放置足够长的时间（通常与天平一起恒温至少24小时），使其与天平及环境温度一致，避免热胀冷缩和空气对流影响。

·检查： 用鹿皮或绸布轻轻擦拭砝码表面，去除可能附着的灰尘。

2、使用时：

·使用镊子或戴手套： 绝对禁止用手直接触摸砝码！ 手上的汗液、油脂和灰尘会污染砝码，导致质量增加。必须使用带有塑料或骨质尖头的专用镊子，或者佩戴洁净的棉质或皮质手套。

·轻拿轻放： 避免任何碰撞或跌落，即使是微小的损伤也会改变其质量。

·防止污染： 不要将砝码直接放在天平秤盘以外的任何表面上，应放在专用的砝码盒搁架上或洁净的称量纸上。

·“先大后小"原则： 在取用砝码时，应按照从大到小的顺序，用镊子夹取，减少操作时间。

·随时关闭盒盖： 不使用时，立即将砝码放回原盒并盖紧盒盖，防止灰尘和污染。

3、使用后：

·及时归位： 将所有砝码准确无误地放回砝码盒内的固定位置。

·定期校准： 砝码会因使用和环境因素而质量发生变化。必须定期（通常每年一次）送至有资质的计量机构进行检定和校准，并获取校准证书。

五、 砝码的校准

砝码的校准是一个将待测砝码与更高等级的标准砝码在精密天平上进行质量比较的过程。校准报告会给出砝码的实际质量值、修正值以及测量不确定度。只有经过校准的砝码，其标称值才是可信的。

六、 常见问题与误区

问：为什么我的砝码读数总在变？

答： 可能是静电、磁性、温度不稳定、空气对流或砝码/天平被污染所致。确保环境稳定，砝码和天平清洁。

问：可以用便宜的工业砝码来校准我的分析天平吗？

答： 绝对不能！ 校准砝码的精度必须高于天平的显示精度，否则校准毫无意义，甚至会引入更大的误差。必须使用与天平精度相匹配的、有校准证书的砝码。

问：砝码需要清洁吗？

答： 需要，但必须非常小心。对于不锈钢砝码，可以用无水乙醇或丙酮轻轻擦拭，然后用软布擦干。切勿使用会留下残留物的溶剂。对于有调整腔的砝码，要防止液体渗入。

总结

分析天平砝码绝非普通的“秤砣"，它是实验室中量值传递的基准。正确理解其等级、材质，并严格遵守其使用和保管规范，是确保分析测试数据准确、可靠的根本前提。对砝码的尊重，就是对科学的尊重。