摘要——作为分析实验中主要的实物称量仪器，天平、砝码的度和可靠性直接决定称量结果的度与可靠度，进而影响实验的成败。在定量分析的教材中，很容易找的关于天平的使用规范、检定方法和各项指标的说明，但对砝码的检定方法却鲜有提及。通过对砝码性质和检定方法进行简单阐述，希望能够对分析实验工作者更好地使用砝码，进而取得更加精准的结果有所帮助。

        1 有确定质量值的物体，用于衡量其他物体的质量值。如果砝码的质量不准，则直接影响分析结果的准确度。因此，在分析工作中，应在使用一定时间后对砝码进行检定。

        2 天平砝码的性质

        2.1 天平砝码的材质。砝码是天平衡器中重要的仪器之一，一般是由无磁不锈钢（铜镀铬、铁镀铬）做成。每架天平都配有一套砝码。一般砝码的形状有：圆柱体、圆锥形、板形、片形、环形、条形。不锈钢砝码，其外观有着接近镜面的光亮度；铸铁砝码的外层表面需做防腐蚀处理，但是，铸铁砝码的成本比较低，所以在检定3级以下的计量器具时，用的都是铸铁砝码。

        2.2 天平砝码的特性。砝码如果被腐蚀，称量的质量就不准确，所以抗腐蚀性是砝码的特性。一般不锈钢砝码都要镀一层硌，硌镀层具有化学稳定性，在碱、硝酸、硫化物和大多数的有机酸中都不容易发生作用。铸铁砝码也可以镀铬，或者是涂油、刷漆等都可以防锈防腐。

        2.3 天平砝码的测量。天平砝码的质量组合一般为1，2，2，5，如一组砝码的质量为：①1，2，2，5；10，20，20，50 g；②10，20，20，50，100，200，200，500 mg。

        在称量的时候可以采用“等量累积代替"法来选择所用的砝码。这盒砝码的小砝码是100 mg，大砝码是100 g，那么这台天平称量的度为100 mg，称量范围为100 mg～211 g。即凡在这个度和范围内的任何数值的质量，都可由砝码盒中的砝码累积代替。如125.5 g可由100 g、20 g、5 g、500 mg的砝码累积而成。这就能保证只要在测量范围内，可以用少的砝码累积，测量出任何一组质量数值来。

        2.4 砝码的准确度等级。砝码的等级有：E 1、E2、F1、F2、M1、M11、M2、M22、M3。砝码共分为两等九级，等是按照不确定度来分，即等砝码有修正值；级是按照示值误差来分，即级砝码没有修正值，只要示值误差在允许范围内就是合格的[1]。

        3 造成砝码检定误差的原因分析

        3.1 设备因素。人们的天平类型为等臂天平，这种天平操作简便，但天平并非只有这一个种类，除等臂天平以外，根据用途的不同，还有不等臂以及电子天平等类型。如果采取不等臂进行砝码检定，可能会因此类天平不同臂长的不均衡性，使得检定人员无法准确掌握，从而造成砝码检定的结果误差。

        3.2 人为因素。砝码检定过程中，有很多人为操作环节，人员作为检定工作的操作者，其操作的好坏将直接对检定结果的准确性造成影响。例如人员在进行数据读取时，可能会因视力误差，读取错误数据，从而造成检定结果的误差[2]。

        3.3 环境因素。除了以上人员、制度以及设备等自身因素外，外界环境也是能够引起鉴定失误的重要原因之一。环境因素的影响有很多种，这其中主要的环境因素就是空气浮力造成的检定影响。

        4 天平砝码的检定方法

        4.1 砝码检定要求。首先要检定实验室温度和湿度，一般实验室的温度应在18℃～23℃，4 h内的温差变化在3.5℃以内，相对湿度在30%～70%，4h内的湿度变化在15%以内。温度和湿度的测量值要填入试验检定记录内。砝码检定时，实验室要关闭门窗，不得有阳光直射，不得有气流和磁干扰。

        4.2 砝码检定方法。①直接衡量法：直接衡量法速度快，操作简单，但衡量时不能消除天平臂长的误差，适用于质量比较小的砝码检定。②替代衡量法：单次替代可分为以下几步检定：a.将被检定的砝码B放于天平的任一盘中，在另一个盘中放配衡砝码T，开启天平测定其平衡位置，用IB表示。b.取下被检砝码B，放置相同标称值的标准砝码A，依然用配衡砝码T，开启天平测定其平衡位置，用IA表示。若发现天平衡量倾角太大无法读数时，则要在较轻的一盘中加小标准的砝码w使其平衡。c.在显示较轻的一盘中加测分度值小砝码r，测定平衡用IAr表示。d.将测分度值小砝码r留在盘中，用步被检砝码B替代被检砝码A，测定平衡位置，用IBr表示。如果需要继续测量，可以反复替代，记录度量值。

        连续替代法可以将若干被检砝码组中的标称值对应相等，放入任意盘中，其质量总和不得过天平的大称量值，在另一盘中放置配衡砝码T，开启天平，记下连续的四个回转点读数或两次静止点读数，关住天平。取下砝码盘中的A1，放置标称质量值与A1相同的B1，开启天平，如果不平衡则关住天平，在较轻的一盘中加小标准的砝码wl使之平衡。按照上述方法依次测量，记录。一直到被检砝码替代测量完毕为止。③交换衡量法：交换衡量法的步骤为：a.将被检砝码B放于天平右盘，将相同标称值的标准砝码A放于天平左盘，开启天平，测定平衡用IAB表示。若衡量倾角太大无法读数，则要在较轻一盘加小标准砝码w使其平衡再测。b.将左右盘中的所有砝码全部交换，开启天平测定平衡用IBA，如果倾角太大无法读数，则要在较轻一盘小标准砝码w，使其平衡进行测定。c.在较轻一盘加测分度值的小标准砝码r，加于较轻的一盘，测定平衡位置，用IBar表示。d.将测分度值的小砝码r留在盘中，将剩下的砝码再进行第二次交换，测定其平衡位置，用IAbr表示。双次交换和上述步骤相同，依次记录静止点和回转点，填写记录。

        5 结束语

        砝码的检定要经常进行，尤其是在做试验之前，就是用简单的直接衡量法也要做一次检定。如果在做精密试验时则要排除一切干扰因素，用交换衡量发或替代衡量法进行检定，方可保证所测量的质量是准确的。