ميزان تحليلي

الميزان التحليلي (أو الميزان الكيميائي ) هو نوع من الموازين مصمم لقياس الكتل الصغيرة في نطاق أجزاء من المليغرام. توضع كفة القياس في الميزان التحليلي (بدقة 0.1 مليغرام أو أفضل) داخل غلاف شفاف مزود بأبواب لمنع تراكم الغبار ، وبالتالي حماية الميزان من تأثير تيارات الهواء في الغرفة على عمله. يُطلق على هذا الغلاف غالبًا اسم "حاجز التيارات الهوائية". يتيح استخدام غلاف أمان للميزان مزود بفتحات تهوية ميكانيكية ، والذي يتميز بألواح هوائية أكريليكية مصممة خصيصًا، تدفقًا سلسًا للهواء دون اضطرابات، مما يمنع تذبذب الميزان وقياس الكتلة بدقة تصل إلى 1 ميكروغرام دون أي تذبذبات أو فقدان للمنتج. كما يجب أن تكون العينة في درجة حرارة الغرفة لمنع الحمل الحراري الطبيعي من تكوين تيارات هوائية داخل الغلاف، مما قد يتسبب في خطأ في القراءة. يُعد الميزان الميكانيكي ذو الكفة الواحدة طريقة للحفاظ على استجابة ثابتة طوال نطاق السعة المفيدة للميزان. ويتحقق ذلك من خلال الحفاظ على حمل ثابت على ذراع التوازن وبالتالي على نقطة الارتكاز، عن طريق طرح الكتلة على نفس جانب الذراع الذي تمت إضافة العينة إليه.

تقيس الموازين التحليلية الإلكترونية القوة اللازمة لموازنة الكتلة المراد قياسها، بدلاً من موازنة ذراع باستخدام كتل مرجعية. ولذلك، يجب إجراء تعديلات معايرة عليها للتعويض عن الاختلافات الناتجة عن الجاذبية بسبب تغير المواقع والارتفاعات. ^{[ 1 ]} تستخدم هذه الموازين مغناطيسًا كهربائيًا لتوليد قوة لموازنة العينة المراد قياسها، وتُخرج النتيجة بقياس القدرة (والقوة الناتجة) اللازمة لتحقيق التوازن. يُطلق على جهاز القياس هذا اسم مستشعر استعادة القوة الكهرومغناطيسية. ^{[ 2 ]}

توجد ثلاثة أنواع رئيسية من الموازين التحليلية: الموازين التحليلية الإلكترونية، والموازين التحليلية أحادية القرص، والموازين التحليلية الكهروضوئية. وتُعد الموازين التحليلية الإلكترونية من أكثر الأجهزة استخدامًا في المختبرات الكيميائية.

تم تطوير الميزان التحليلي الميكانيكي الأصلي في منتصف القرن الثامن عشر على يد جوزيف بلاك ، وهو كيميائي وفيزيائي اسكتلندي. ^{[ 3 ]}

الميزان ثلاثي الأذرع هو أداة تُستخدم لقياس الكتلة بدقة عالية جدًا. تبلغ نسبة الخطأ في قراءة هذا الجهاز ± 0.05 غرام. يشير الاسم إلى الأذرع الثلاثة: الذراع الأوسط وهو الأكبر حجمًا، والذراع الأمامي وهو متوسط ​​الحجم، والذراع البعيد وهو الأصغر حجمًا. يُشير اختلاف أحجام الأذرع إلى اختلاف الأوزان ومقاييس القراءة التي يحملها كل ذراع. يمكن ترقيم مقاييس القراءة بحيث يقرأ الذراع الأوسط بزيادات قدرها 100 غرام، ويقرأ الذراع البعيد من 0 إلى 10 غرامات، ويقرأ الذراع الأمامي بزيادات قدرها 10 غرامات. ^{[ 4 ]} تُحدد أجزاء الميزان ثلاثي الأذرع كما يلي: ^{[ 5 ]}

1. صينية الوزن - المنطقة التي يوضع فيها الجسم المراد وزنه.
2. القاعدة - تستقر القاعدة أسفل صينية الوزن ويمكن عادةً تخصيصها لتناسب طاولة العمل أو تركيبها بأرجل ثلاثية القوائم.
3. الأذرع - تُستخدم الأذرع الثلاثة في الميزان لضبط مستوى الدقة، حيث يعمل كل ذراع بزيادات مختلفة (عادةً من 1 إلى 10 غرامات، و10 غرامات، و100 غرام). عند استخدام الميزان ثلاثي الأذرع، يُنصح بالبدء بأقل مستوى دقة (مثلًا بزيادات 100 غرام) ثم التدرج نزولًا. على سبيل المثال، إذا كان وزن الجسم 327 غرامًا، سينخفض ​​مؤشر الـ 100 غرام عن العلامة الثابتة عند الشق الرابع (400 غرام)، لذا ستحتاج حينها إلى تحريكه مرة أخرى إلى الشق الثالث (300 غرام). يجب تكرار هذه العملية لزيادات الـ 10 غرامات (20 غرامًا) ثم لوحدات الرقم الواحد (7 غرامات).
4. المؤشرات المنزلقة - المؤشرات المنزلقة هي تلك التي توضع أعلى عوارض الميزان للإشارة إلى الكتلة بالجرام على الكفة والعارضة.
5. المؤشرات - يشير مؤشر الميزان إلى نقطة تساوي كتلة الجسم على الميزان وكتلته على ذراع الميزان
6. مقبض ضبط الصفر - يستخدم هذا لضبط ميزان العارضة الثلاثية يدويًا إلى علامة "الصفر" (تحقق للتأكد من أن المؤشر عند الصفر قبل الاستخدام).

قبل استخدام ميزان ثلاثي الأذرع، يجب أن يكون مؤشر الميزان عند الصفر. ^{[ 6 ]} يمكن استخدام مقبض ضبط الصفر لضبط مؤشر الميزان. ضع الأجسام على كفة الميزان واضبط الأذرع حتى يعود مؤشر الميزان إلى الصفر، ثم اجمع الأوزان المحددة (على سبيل المثال، الشق الرابع من ذراع الـ 100 غرام يساوي 400 غرام) لإيجاد وزن العينة.

• ميزان الوزن
• ميزان دقيق