星空游戏官方网站聊聊内置除静电技术如何帮助提高实验室微量天平的精准性

　　实验室微量天平是一种用于精确称重少量样本的高精度仪器。保持中和的静电荷对于实现这种高度的精确度至关重要，特别是当处理粉末样本、离心管、烧瓶和烧杯时。赛多利斯的Cubis II系列高精度微量天平和半微量天平内置的除静电设备，通过四个精心设计的喷嘴和独特的技术方案，能够迅速而彻底地消除静电荷，使称重更精准。

　　静电学从科学角度探讨静态电荷的物理特性，主要通过库仑定律加以阐释。库仑定律计算两个静止电荷粒子之间的力量（F），指出这一力量正比于它们电荷的乘积（q1 和 q2），反比于它们距离的平方（r^2）。简而言之，电荷增大会增强相互作用力；反之，距离的增加则会减弱这种力。

　　作用力的性质受电荷符号影响。当两个粒子带有不同符号的电荷时，它们之间的作用力是吸引的。相反，当两个粒子带有相同电荷时，产生的力是排斥的。这意味着不同电荷的粒子相吸，而相同电荷的粒子相斥（图1）。

　　静电荷形成于物体表面，原因是电子的转移导致表面电荷失去平衡。此过程中，即便是轻微的接触，如用手套触碰烧杯，也能通过摩擦力导致电子转移，从而产生静电。

　　静电电荷可以通过各种方式和其他重要因素促进形成（图2）。环境因素，如低湿度和干燥的空气，对增强静电荷积累起着至关重要的作用。

　　对于静电在称重过程中造成问题的情况，保持空气湿度在50% 以上（最好在60% 以上）至关重要。适当的湿度水平将有助于减轻静电电荷的影响，并提高称重过程的准确性。

　　称重过程中，静电效应可以通过几种方式产生。下表（表1）列出了其中一些方式。

　　静电荷在称重过程中的产生可归因于摩擦起电效应，这是指两种不同材料接触并随后分离时，电荷发生转移的现象。这导致材料间产生电势差，进而形成静电。典型例子包括使用手套触摸玻璃容器时。此现象同样适用于硝酸纤维素膜等过滤膜，以及塑料容器等不同种类的容器，如离心管等。

　　所有天平的称重系统都会受到静电效应的影响，尤其是那些读数精度低于0.1 mg的天平，静电效应对它们的称重准确性影响更为显著。

　　Cubis II实验室分析天平的表面都是导电的，与物体的质量-电势相关。电荷较多的物体更倾向于被天平的上表面吸引，这导致天平对这些物体的重量读数偏小。相反，对于带电的小型或扁平物体，它们更易被天平的下表面吸引，导致显示的重量值偏大。

　　因吸引力非恒定，称重结果会随时间向一定方向偏移，可能导致称重过程变慢或产生误差。

　　赛多利斯的Cubis II 大量程微量天平和半微量天平的样品支架、称重盘和基板均由钛制成，钛是一种顺磁性过渡金属，因此没有磁性。所有由钛制成的材料均不会对任何带静电的容器或样品产生影响。这样称重系统便不易受到静电的影响，从而实现更快、更准确的称重。

　　赛多利斯Cubis II 大量程微量天平的另一个重要功能是带有导电涂层的防风罩，它将称重室转变为法拉第笼，尽可能地减少或防止静电的影响。这便意味着外部静电荷完全没有可能影响称重系统。

　　Cubis II 大量程微量天平配有4 个电离喷嘴（图3 中用黄色标记）。喷嘴这样布置可以确保以有效的方式快速将任何类型的容器或防风罩内的样品放电，无论是过滤膜等小体积物体还是容量瓶等大体积物体。

　　独特的设置选项“ 开门除静电”，可以节省45% 的测量时间。此设置下，一打开防风罩的门即可激活内置的除静电器，这样就可以节省时间，并在天平的周围额外释放电荷。

　　在对比实验中，首先通过将一个带静电的样品放置在天平上并进行去皮，记录天平达到稳定读数所需的时间，从而确定去皮的最短所需时间。实验的第二种方法利用了一个简化操作，在天平门开启时自动激活内置的除静电器。关闭防风罩后，采用标准除静电设备重复相同步骤星空游戏官方网站。这两种情况下所需的时间随后进行了对比，以展示自动除静电器效果的显著性。结果如图4 所示。对于不同的检测容器，可以节省多达45% 的测量时间。

　　使用简便、全新的创新型内置除静电器装置不仅节省了测量时间，还对天平周围区域进行了放电，进一步减少了可能通过样品（如过滤膜）、电子设备、衣服等产生的外部静电。

　　处理带静电的样品或容器在称重时可能遇到困难。这种情况常见于使用手套操作、称量粉末，或在低湿度环境下，可能引起天平读数不稳定和测量值漂移，从而使称重过程变慢并降低结果的准确性。

　　在一项实验中，为了测量静电的影响，首先对包括10 mL烧杯、100 mL烧杯和一个表面皿在内的样品进行预充电，然后使用电场仪测量其电荷量。随后，这些带电样品被放置在称量室内，并启用除静电器。待显示值稳定后，立即移出样品以测量剩余电荷。在使用Cubis II MCA66S天平的测试中，通过开启天平门来激活内置除静电器，以此来评估其效果。

　　表2显示，不同带电样品的电离总是会导致Cubis II 天平 MCA66S 完全放电，这一点可以通过扫描表2 中的QR 码观察到。

　　针对外部静电场的检测表明，Cubis II 天平 MCA66S 并未受到影响。以数字表示的最大偏差如表3所示。

　　由于四个电离喷嘴和技术解决方案，所以可以实现完全放电，即使在安装内部防风罩的情况下也可以实现。

　　此外，Cubis II MCA66S 的所有玻璃部件（导流罩）的导电涂层可防止外部静电的影响。

　　残留在容器表面的电荷可能导致交叉污染，例如残留的样品，最终会导致实验结果不准确和不可靠。为了防止出现这种问题，赛多利斯的Cubis II 可配置实验室分析天平的内置除静电器非常重要，因为它可以确保完全放电（如表2所示）。上述技术解决方案有助于防止和有效消除静电，加快称重过程并消除污染风险。

　　内置除静电器、防风罩涂层，以及门打开时自动激活的除静电功能，这些技术共同确保了即便在处理粉末、离心管和烧杯等带电样品和容器时，也能获得精准可靠的称重结果。此外，这种高效的放电处理过程可显著缩短测量时间，相较于其他方案，可节省高达45%的时间，提升实验室工作效率。同时，内置除静电器的设计减少了称重过程中的漂移现象，加快测量速度，保证了测量结果的可靠性，并有效防止了由静电荷引起的样品间交叉污染，确保了实验结果的纯净度。

　　赛多利斯Cubis II实验室分析天平的设计不仅考虑到了实验室当前的需求，还通过允许在购买后获得功能许可的方式，提供了一种快速、简便且成本效益高的升级路径，以适应不断变化的工作环境和未来可能面临的新挑战。这种灵活性和多功能性确保了用户可以持续满足称重工作中的各种需求，展现了其在实验室精确测量中的卓越性能和先进技术。

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