小容量量器实际容量计算公式中K(t)值的认识点滴

 刘彦刚

通常将常用玻璃量器和移液器统称为小容量量器，适用于小容量量器的JJG196-2006《常用玻璃量器》检定规程和JJG646-2006《移液器》检定规程中，都用到了衡量法。即在一定条件下，利用天平称得小容量量器量取的蒸馏水的表观质量，并通过式（1），求出小容量量器标准温度为20℃时的实际容量：

式中：V20———标准温度20℃时的小容量量器的实际容量，mL；m———被检小容量量器所量取的蒸馏水表观质量，g；ρB———砝码密度，取8.00g/cm³；ρA———检定时实验室内的空气密度， 取0.0012g/cm³；ρW———蒸馏水在t℃ 时的密度 ，g/cm³；β———被检小容量量器的体胀系数，℃-1；t———检定时蒸馏水和被检小容量量器的温度，℃。

为简化计算过程，一般将式（1）简化为式（2）：

根据量器类型，K（t）值由上述两个规程附录的表格分别给出（下同）。

一、K（t）值的认识和易误解之处

为便于认识K（t）值，将其表达式划分为3个因子的形式：

式（4）中，第一个因子是考虑到称重时，空气对砝码浮力的影响，使得实际质量较表观质量小，实际质量与表观质量的比例为第二个因子是在考虑了空气对蒸馏水浮力影响的情况下， 求实际质量为的蒸馏水所占的容积，空气对蒸馏水浮力的影响使得容积更大， 较不考虑空气对蒸馏水的浮力时，大第三个因子〔1+β（20-t）〕是将温度为t℃的小容量量器的容量换算至标准温度为20℃时的实际容量。

如果在检定小容量量器时， 是采用直接利用砝码进行称量的机械天平称量小容量量器量取的蒸馏水的表观质量；或为了更准确地测量，电子天平只是作为比较仪，将要称量的小容器量器量取的蒸馏水，与更高准确度等级的砝码比较， 从而获得要称量的小容器量器量取的蒸馏水表观质量。那么，由于K（t）值中考虑了空气对砝码浮力影响的因子，所以理应查规程附录给出的按式（3）制定的K（t）值表，并据V20=m·K（t）计算小容量量器标准温度为20℃时的实际容量。 如果像JJG646-2006中那样，检定小容量量器时只是采用电子天平直接称量小容量量器量取的蒸馏水表观质量，没有用砝码， 此时仍查规程附录给出的考虑了空气对砝码浮力影响因子的K（t）值表，并据V20=m·K（t）计算小容量量器在20℃时的实际容量， 很容易让人误解为是不恰当的。

实际上， 采用电子天平称量小容量量器量取的蒸馏水表观质量，虽然称量时没有用砝码，但它的称量完全模拟使用了砝码的机械天平空气对砝码有浮力影响的效果。可以这样理解：首先电子天平用最大秤量砝码标定时，是在空气中进行的，存在空气对砝码的浮力。之后用最大秤量范围内的大小不等的砝码检定它时，也就相当于称量大小不等的被称量物， 对于合格的电子天平，此时示值应与砝码实际值吻合，因为空气对砝码是有浮力作用的。 可见，一旦在空气中用砝码标定后，电子天平称重时就相当于在机械天平中，与在空气中被称重物等重的砝码比较的效果是一样的。所以，即使检定小容量量器时采用电子天平直接称量小容量量器量取的蒸馏水表观质量，称量时根本没有用到砝码，此时仍可以查规程附录给出的考虑了空气对砝码浮力影响因子的K（t）值表，并据V20=m·K（t）计算小容量量器在20℃时的实际容量。