本 SOP 適用于使用日本 AND GR-200 分析天平搭配密度組件,對固體(含浮體、多孔材料)進行密度測量的標準操作流程。

確認天平放置在水平、無振動、無氣流、無陽光直射的實驗臺,水平泡處于中心位置。
檢查防風罩玻璃清潔無污漬,開關順暢;電源連接正常,天平預熱 30 分鐘以上。
檢查密度組件(支架、網籃、水槽)無破損、無變形,清潔干燥。
常用介質:去離子水(推薦),需提前靜置除氣,溫度控制在 20~25℃,并記錄實際水溫。
若樣品會與水反應,可更換為無水乙醇或其他惰性液體,提前查得該液體在測量溫度下的密度值。
固體樣品:表面清潔、干燥,無油污、雜質,尺寸適配網籃大小,避免尖銳邊緣劃傷網籃。
浮體樣品:準備配套壓重砝碼,確保能壓入液體中;多孔樣品需密封處理(如涂蠟),防止液體滲入。
開啟天平,按 ON/OFF 鍵開機,等待自檢完成。
按 CAL 鍵,啟動內置砝碼自動校準,等待校準完成,屏幕顯示 CAL OK。
校準完成后,按 RE-ZERO 鍵歸零,確認天平零點穩定。
將密度測量支架安裝在天平稱量盤上,確保支架無晃動、水平放置。
將水槽放置在支架下方,加入準備好的液體,液面高度需全沒過網籃,且網籃上下兩層均能全浸入液體。
將空網籃掛在支架掛鉤上,確保網籃全浸入液體,無氣泡附著,且不接觸水槽壁或底部。
待讀數穩定后,按 RE-ZERO 鍵,將此時的重量值歸零。
空氣中稱重
將樣品放置在天平稱量盤上,關閉防風罩,待讀數穩定后,記錄空氣中的重量值 W?。
液體中稱重
將樣品放入網籃中,確保樣品全浸入液體,無氣泡附著,且不接觸水槽壁或網籃。
關閉防風罩,待讀數穩定后,記錄液體中的重量值 W?。
計算密度代入公式:ρ=W1?W2W1×ρ0其中:
ρ:樣品密度(g/cm3)
W?:樣品在空氣中的重量(g)
W?:樣品在液體中的重量(g)
ρ?:液體在測量溫度下的密度(g/cm3)
先按上述步驟完成空網籃 + 壓重砝碼的調零。
將壓重砝碼與樣品一起放入網籃,確保樣品被壓入液體中,全浸沒且無氣泡。
記錄空氣中重量 W?、液體中重量 W?,按公式計算密度即可。
按常規步驟測量樣品在空氣中和液體中的重量,計算得到表觀密度。
如需測量真密度,需對樣品進行真空脫氣或密封處理后再重復測量。
取出樣品,從支架上取下網籃和水槽,用無水乙醇擦拭所有部件,去除殘留液體和樣品雜質。
將密度組件清潔后晾干,放回干燥處保存。
按 ON/OFF 鍵關閉天平,蓋上防塵罩,記錄本次測量的環境溫度、液體類型和數據。
表格
| 誤差現象 | 常見原因 | 修正方法 |
|---|---|---|
| 數據重復性差 | 網籃 / 樣品附著氣泡 | 輕晃網籃,用細針挑破氣泡;液體提前靜置除氣 |
| 結果偏低 | 樣品表面有油污 / 雜質 | 測量前用無水乙醇清潔樣品,烘干后再測量 |
| 數據漂移 | 液體溫度變化 | 控制水槽溫度,測量過程中避免手接觸水槽 |
| 天平無法歸零 | 支架安裝不穩 / 接觸水槽 | 重新調整支架位置,確保網籃不接觸水槽壁 / 底 |
測量過程中禁止觸碰天平、支架和水槽,避免振動影響讀數。
液體液面需保持穩定,測量中避免液體濺出或蒸發導致液面變化。
定期更換液體,防止液體變質、污染影響密度值。
若環境溫度變化超過 5℃,需重新校準天平后再進行測量。