本 SOP 适用于使用日本 AND GR-200 分析天平搭配密度组件,对固体(含浮体、多孔材料)进行密度测量的标准操作流程。

确认天平放置在水平、无振动、无气流、无阳光直射的实验台,水平泡处于中心位置。
检查防风罩玻璃清洁无污渍,开关顺畅;电源连接正常,天平预热 30 分钟以上。
检查密度组件(支架、网篮、水槽)无破损、无变形,清洁干燥。
常用介质:去离子水(推荐),需提前静置除气,温度控制在 20~25℃,并记录实际水温。
若样品会与水反应,可更换为无水乙醇或其他惰性液体,提前查得该液体在测量温度下的密度值。
固体样品:表面清洁、干燥,无油污、杂质,尺寸适配网篮大小,避免尖锐边缘划伤网篮。
浮体样品:准备配套压重砝码,确保能压入液体中;多孔样品需密封处理(如涂蜡),防止液体渗入。
开启天平,按 ON/OFF 键开机,等待自检完成。
按 CAL 键,启动内置砝码自动校准,等待校准完成,屏幕显示 CAL OK。
校准完成后,按 RE-ZERO 键归零,确认天平零点稳定。
将密度测量支架安装在天平称量盘上,确保支架无晃动、水平放置。
将水槽放置在支架下方,加入准备好的液体,液面高度需全没过网篮,且网篮上下两层均能全浸入液体。
将空网篮挂在支架挂钩上,确保网篮全浸入液体,无气泡附着,且不接触水槽壁或底部。
待读数稳定后,按 RE-ZERO 键,将此时的重量值归零。
空气中称重
将样品放置在天平称量盘上,关闭防风罩,待读数稳定后,记录空气中的重量值 W₁。
液体中称重
将样品放入网篮中,确保样品全浸入液体,无气泡附着,且不接触水槽壁或网篮。
关闭防风罩,待读数稳定后,记录液体中的重量值 W₂。
计算密度代入公式:ρ=W1−W2W1×ρ0其中:
ρ:样品密度(g/cm³)
W₁:样品在空气中的重量(g)
W₂:样品在液体中的重量(g)
ρ₀:液体在测量温度下的密度(g/cm³)
先按上述步骤完成空网篮 + 压重砝码的调零。
将压重砝码与样品一起放入网篮,确保样品被压入液体中,全浸没且无气泡。
记录空气中重量 W₁、液体中重量 W₂,按公式计算密度即可。
按常规步骤测量样品在空气中和液体中的重量,计算得到表观密度。
如需测量真密度,需对样品进行真空脱气或密封处理后再重复测量。
取出样品,从支架上取下网篮和水槽,用无水乙醇擦拭所有部件,去除残留液体和样品杂质。
将密度组件清洁后晾干,放回干燥处保存。
按 ON/OFF 键关闭天平,盖上防尘罩,记录本次测量的环境温度、液体类型和数据。
表格
| 误差现象 | 常见原因 | 修正方法 |
|---|---|---|
| 数据重复性差 | 网篮 / 样品附着气泡 | 轻晃网篮,用细针挑破气泡;液体提前静置除气 |
| 结果偏低 | 样品表面有油污 / 杂质 | 测量前用无水乙醇清洁样品,烘干后再测量 |
| 数据漂移 | 液体温度变化 | 控制水槽温度,测量过程中避免手接触水槽 |
| 天平无法归零 | 支架安装不稳 / 接触水槽 | 重新调整支架位置,确保网篮不接触水槽壁 / 底 |
测量过程中禁止触碰天平、支架和水槽,避免振动影响读数。
液体液面需保持稳定,测量中避免液体溅出或蒸发导致液面变化。
定期更换液体,防止液体变质、污染影响密度值。
若环境温度变化超过 5℃,需重新校准天平后再进行测量。