摘要：分析天平是實(shí)驗(yàn)室定量分析的核心設(shè)備，其稱量精度直接決定樣品檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的微量樣品、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及配比原料的精準(zhǔn)稱量。傳統(tǒng)稱量操作存在環(huán)境干擾大、人工誤差高、微量樣品損耗多等缺陷，難以滿足高精度實(shí)驗(yàn)需求。本研究以電子分析天平為核心工具，優(yōu)化稱量環(huán)境控制、樣品處理流程及儀器校準(zhǔn)機(jī)制，建立適配微量固體、易揮發(fā)液體、粉末狀樣品的標(biāo)準(zhǔn)化稱量方案。結(jié)果表明，該方案稱量精度達(dá) ±0.1 mg，與標(biāo)準(zhǔn)砝碼比對(duì)準(zhǔn)確率≥99.5%，微量樣品損耗率降至 0.5% 以下，滿足實(shí)驗(yàn)室定量分析的精度要求；同時(shí)簡(jiǎn)化操作步驟，降低人工誤差，為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性提供了關(guān)鍵保障。

關(guān)鍵詞：分析天平；實(shí)驗(yàn)室稱量；精準(zhǔn)管控；樣品損耗；操作優(yōu)化

一、引言

分析天平是實(shí)驗(yàn)室開展重量法分析、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、樣品定量分裝的基礎(chǔ)設(shè)備，其稱量精度可達(dá)毫克級(jí)甚至微克級(jí)，是保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的前提。在化工原料純度檢測(cè)、食品營(yíng)養(yǎng)成分分析、醫(yī)藥制劑配方研發(fā)等場(chǎng)景中，樣品稱量誤差超過允許范圍，會(huì)直接導(dǎo)致后續(xù)檢測(cè)結(jié)果失真，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性。

傳統(tǒng)分析天平稱量操作存在顯著痛點(diǎn)：一是環(huán)境因素干擾大，溫濕度波動(dòng)、氣流擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致稱量數(shù)值漂移；二是人工操作不規(guī)范，如樣品轉(zhuǎn)移時(shí)的粘附、稱量紙選擇不當(dāng)，易造成微量樣品損耗；三是校準(zhǔn)頻率不足，砝碼磨損或天平水平失衡會(huì)引發(fā)系統(tǒng)誤差。這些問題制約了稱量精度的提升，難以滿足高精度實(shí)驗(yàn)的需求。本研究針對(duì)不同類型樣品的特性，優(yōu)化分析天平的應(yīng)用流程與操作規(guī)范，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化稱量方案，解決傳統(tǒng)操作的短板，為實(shí)驗(yàn)室精準(zhǔn)稱量提供技術(shù)依據(jù)。

二、材料與方法

1. 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

   電子分析天平（量程 0–200 g，精度 ±0.1 mg，配備防風(fēng)罩、水平調(diào)節(jié)裝置、自動(dòng)內(nèi)校功能，支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)與導(dǎo)出）；標(biāo)準(zhǔn)砝碼（10 mg、50 mg、100 g，精度等級(jí) E2）；稱量紙、稱量舟、封口膜（適配不同類型樣品）；待測(cè)樣品（微量固體試劑、易揮發(fā)有機(jī)溶劑、粉末狀食品添加劑，各 30 批次）。

2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

   采用 “環(huán)境控制 + 樣品適配 + 精準(zhǔn)校準(zhǔn)" 的核心模式，針對(duì)三類典型樣品優(yōu)化稱量流程，降低干擾因素影響：

• 環(huán)境預(yù)處理：將天平放置在防震實(shí)驗(yàn)臺(tái)，調(diào)節(jié)水平泡至中心位置；控制實(shí)驗(yàn)室溫度 20–25℃、相對(duì)濕度 45%–60%，避免氣流直吹天平；稱量前開機(jī)預(yù)熱 30 min，減少儀器內(nèi)部元件溫度漂移。

• 分類型樣品稱量流程

  ① 微量固體樣品：選用光滑稱量紙折疊成凹槽狀，避免樣品粘附；采用 “減量法" 稱量，先稱取稱量紙 + 樣品總重，再稱取倒出樣品后的稱量紙重量，兩次差值即為樣品凈重，減少單次稱量誤差。

  ② 易揮發(fā)液體樣品：使用密封性好的稱量舟，稱量前對(duì)稱量舟進(jìn)行恒重處理；快速完成樣品轉(zhuǎn)移并加蓋封口膜，縮短樣品暴露時(shí)間，降低揮發(fā)損耗；直接采用 “增量法" 稱量，避免多次轉(zhuǎn)移造成的誤差。

  ③ 粉末狀樣品：選用與樣品相容性好的稱量舟，防止粉末飛揚(yáng)；稱量時(shí)輕敲稱量舟邊緣，使樣品均勻平鋪，待天平讀數(shù)穩(wěn)定后記錄數(shù)值，避免粉末懸浮導(dǎo)致的讀數(shù)漂移。

• 儀器校準(zhǔn)機(jī)制：每日實(shí)驗(yàn)前用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行單點(diǎn)校準(zhǔn)，每周開展三點(diǎn)校準(zhǔn)（10 mg、50 mg、100 g）；校準(zhǔn)過程中關(guān)閉防風(fēng)罩，確保讀數(shù)穩(wěn)定，校準(zhǔn)誤差需≤±0.1 mg。

3. 評(píng)價(jià)指標(biāo)

   核心指標(biāo)：稱量精度、與標(biāo)準(zhǔn)砝碼比對(duì)準(zhǔn)確率、樣品損耗率；

   應(yīng)用指標(biāo)：人工操作耗時(shí)、讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)間、不同環(huán)境下的稱量穩(wěn)定性。

三、結(jié)果與討論

1. 稱量精度與準(zhǔn)確率顯著提升

   實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，優(yōu)化后的稱量方案有效降低了各類干擾因素的影響：電子分析天平的稱量精度穩(wěn)定在 ±0.1 mg，與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的比對(duì)準(zhǔn)確率≥99.5%，讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)間從傳統(tǒng)操作的 30 s 縮短至 10 s。相較于無(wú)環(huán)境控制的稱量模式，數(shù)值漂移幅度從 ±0.5 mg 降至 ±0.1 mg，滿足高精度實(shí)驗(yàn)的要求。

2. 樣品損耗率大幅降低

   針對(duì)微量固體、易揮發(fā)液體、粉末樣品的專項(xiàng)測(cè)試表明，優(yōu)化后的樣品處理流程使損耗率顯著下降：微量固體樣品損耗率從傳統(tǒng)的 5% 降至 0.5% 以下，易揮發(fā)液體樣品因縮短暴露時(shí)間，揮發(fā)損耗減少 80%，粉末樣品飛揚(yáng)損耗率控制在 0.3% 以內(nèi)，解決了貴重樣品浪費(fèi)的問題。

3. 操作便捷性與穩(wěn)定性兼顧

   標(biāo)準(zhǔn)化操作流程簡(jiǎn)化了人工步驟，降低了對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴，新入職實(shí)驗(yàn)人員經(jīng) 1 h 培訓(xùn)后，稱量操作合格率達(dá) 98%。同時(shí)，定期校準(zhǔn)與環(huán)境控制機(jī)制，使天平在連續(xù)運(yùn)行 8 h 內(nèi)的稱量穩(wěn)定性保持在 ±0.1 mg，保障了批量樣品稱量的一致性。

四、結(jié)論

通過優(yōu)化分析天平的稱量環(huán)境、樣品處理流程及校準(zhǔn)機(jī)制，可有效解決傳統(tǒng)稱量操作中的環(huán)境干擾、人工誤差、樣品損耗等痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)微量固體、易揮發(fā)液體、粉末狀樣品的精準(zhǔn)稱量。該方案具備操作簡(jiǎn)便、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室定量分析工作，為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。