天平的簡介-初級藥物制劑工技能操作:
天平是實驗室中常用的儀器。天平是一種衡器,是衡量物體質(zhì)量的儀器。它依據(jù)杠桿原理制成,在杠桿的兩端各有一小盤,一端放砝碼,另一端放要稱的物體,杠桿中央裝有指針,兩端平衡時,兩端的質(zhì)量(重量)相等。這些道理對學(xué)過物理學(xué)的人來說已經(jīng)是老生常談了。現(xiàn)代的天平,越來越精密,越來越靈敏,種類也越來越多。我們都知道,有普通天平、分析天平,有常量分析天平、微量分析天平、半微量分析天平,等等。須知,天平不是一下子就發(fā)展成今天這個樣子的,它還有一段發(fā)展史呢!
天平的發(fā)明很早。在埃及尼羅河三角洲盛產(chǎn)一種水生植物,很像我國多水地區(qū)生長的蘆葦,將其莖逐層剝離撕成薄片,可以寫字,這種東西叫做紙草。許多歐洲國家的文字中的紙就是從紙草的拉丁文演變而來的。用紙草寫成的書是紙草書,它成為古代埃及重要的歷史文獻。我們?nèi)缃裰赖墓虐<暗那闆r,特別是科學(xué)技術(shù)的歷史發(fā)展情況,很多都是來源于紙草書上的記載。當(dāng)然,紙草書上的文字不是現(xiàn)代文字,而是一種象形文字,經(jīng)過很多專家的研究才讀懂了那種文字。據(jù)紙草書的記載,早在公元前1500多年,埃及人就已經(jīng)使用天平了,還有人說,這一時間還要早,大約在公元前5000年以前。古埃及的天平雖然做的很粗糙,但是已經(jīng)有了現(xiàn)代天平的輪廓,成為現(xiàn)代天平的雛型。下圖畫的就是古代埃及人使用的天平。
從圖可見,這種天平是用一根豎棍中間鉆個孔,橫穿一根棍兒,在棍的兩端各用繩子掛上一個盤子。這種天平使用了很長時間,直到大約公元前500年,羅馬的“桿稱”才出現(xiàn),桿稱靠移動稱砣的位置來保持與被稱物品重量的平衡,實際上是將天平的一端(放砝碼端)由固定式變成活動式,其好處是只要配上一個稱砣就可以了,而天平的砝碼要好幾個。桿稱也是用繩子吊一個盤子,再用繩子吊一個稱砣,除一端可活動外,基本形式與天平相同。
人們在使用天平和桿稱過程中,感到用繩子吊一個盤子是一件很麻煩的事,使用起來很不方便。于是,有人
想去掉這討厭的繩子,17世紀(jì)中葉醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)收集/整理醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)收集/整理,法國數(shù)學(xué)家洛貝爾巴爾發(fā)明了擺動托盤天平,托盤天平的發(fā)明被認(rèn)為是對古老的吊式天平的重大改進,至今,托盤天平仍在被廣泛使用。下圖畫的是實驗室中常見的一種托盤天平,比17世紀(jì)的托盤天平有了很大改進。圖中1是天平橫梁,兩端各支撐一個稱盤2.這兩部分構(gòu)成了托盤天平的骨架,體現(xiàn)了托盤天平的基本設(shè)計原理,見下面的示意圖:當(dāng)橫梁1平衡時,力矩相等,F(xiàn)1L1=F2L2,F(xiàn)1=m1g, F2=㎡g,L1=L2,∴m1gL1=㎡gL2,m1=㎡,這就是說,由已知砝碼的質(zhì)量可知被稱量物的質(zhì)量。下圖中6為指針,7是刻度盤,指針正對準(zhǔn)刻度盤中心表示兩端達到平衡,4為游碼標(biāo)尺,8是游碼,5是調(diào)零螺母。與天平配套的還有砝碼。
應(yīng)當(dāng)指出,托盤天平的發(fā)明并沒有使吊式天平退出歷史舞臺,相反,吊式天平不僅為人們繼續(xù)使用,特別是科學(xué)家們?nèi)岳^續(xù)使用著,而且在使用中不斷改進,現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的精密天平大都是吊式的,而托盤天平在日常生產(chǎn)和生活中用的較多,在科學(xué)實驗中大多在精確性要求不太高的稱量中使用。