khimie.ru

Для обеспечения правильности количественного анализа необходимо было, прежде всего, иметь подходящие весы. Проблемой точного взвешивания занимались с глубокой древности. Так, на некоторых изображениях древнеегипетских весов видны не только коромысло и чашки, но и отвес и стрелка, указывающая пользователю отклонение от равновесия. Архимед объяснил работу весов с теоретической точки зрения, сформулировав правило рычага. Вклад в технику взвешивания внесли арабы — еще во времена Джабира они изготавливали весы, на которых можно было взвешивать тела с абсолютной погрешностью, соответствующей в метрической системе 5 мг и менее. Именно такие весы обеспечили средневековым арабским ученым возможность точного определения удельного веса. В трудах врача и алхимика Хазини (в Европе его называли Альхазеном) указано, что удельный вес ртути в 13,56 раз больше удельного веса чистой воды. По современным данным должно быть 13,557. Достижение такой точности было возможно только при взятии относительно больших навесок.

Постепенное улучшение конструкции весов (использование стальных или агатовых опор для коромысла, специальных разновесов, изобретение арретира и т.п.) и технологии изготовления весов позволило перейти к работе с небольшими навесками (порядка 1 г и менее). Абсолютная погрешность взвешивания снизилась до 0,5 мг. Серийный выпуск точных весов впервые был организован в Англии в 1825 г. До того времени исследователи работали на разнотипных весах, изготовленных по индивидуальным заказам, что затрудняло обеспечение единства измерений и получение сопоставимых результатов.

Во второй половине XIX в. развитие техники взвешивания было направлено на увеличение чувствительности и на сокращение времени качания коромысла. На рубеже XIX—XX вв. началось изготовление аналитических весов современного типа (с воздушными Демпферами). Это обеспечило развитие микроанализа органических веществ. Как было показано Ф. Преглем, элементный анализ органических веществ дает тем большую точность, чем меньшие навески вещества сжигают. Сегодня в лабораториях микроанализа используют микровесы с ценой деления 10^-6 г, на них можно брать навески порядка 1 мг. Однако, как правило, это весы совершенно другого типа, чем обычные аналитические весы с коромыслом.

Современные микровесы ведут свою родословную от торсионных весов с кварцевой нитью, изобретенных в 1903 г. В. Нернстом. В аналитических лабораториях в конце XX в. появились и пьезокварцевые электронные весы, чувствительность которых может быть доведена до 10^-9 г; это пока что превосходит реальные потребности аналитиков.