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磁懸浮天平

磁懸浮天平可檢測氣體、液體、固體的磁性特征。這種天平擁有高度的靈敏度、通用性和更多*性，因而被用于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)質(zhì)量控制領(lǐng)域。

基本原理： 由于電磁現(xiàn)象的存在，所有物質(zhì)可歸為三種類型：一類與強(qiáng)磁場相吸引的被稱為順磁性，一類與強(qiáng)磁場相排斥的被稱為反磁性，另一類有能力保持自身磁場的被稱為反磁性。磁鐵有能力保持其持續(xù)的磁場，因?yàn)闊o論外磁場存在或被移走也好，它的自由電子緊密結(jié)合并有序排列。與磁鐵不同，反磁性或順磁性物質(zhì)的磁性特征只能在提供外加磁場時，它們才能存在、觀察和測量。
磁化系數(shù)定義：外加一定的磁力或磁場強(qiáng)度時，物質(zhì)被誘導(dǎo)后內(nèi)在的磁場強(qiáng)度比率。
如何計(jì)算磁懸?。?br>Xv：容量磁化系數(shù)； I：物質(zhì)的誘導(dǎo)磁場強(qiáng)度；H：外加的磁場強(qiáng)度；
則 Xv = I ÷ H

Xg = 質(zhì)量磁化系數(shù)；d = 物質(zhì)的密度
則 Xg = Xv ÷ d

C：天平的校準(zhǔn)常數(shù)； L：樣品的長度（cm，L> 1.5cm）
m：樣品質(zhì)量（g）； R：試管及樣品在MSB的顯示讀數(shù)
R。：空白試管在MSB的顯示讀數(shù)
則 Xg =C×L ×（R- R。）
109m
分子水平的磁化系數(shù)： 樣品里面的電子的天然特點(diǎn)可被用來測試其磁性特征。當(dāng)兩電子配對時，產(chǎn)生的磁力更多地被中和掉。當(dāng)受到強(qiáng)磁場吸引時，自由未電子會使樣品磁力增加，磁力的增加與自由未配對電子的數(shù)量成正相關(guān)關(guān)系。存在自由電子的物質(zhì)表現(xiàn)為順磁性，而缺乏自由電子的物質(zhì)則表現(xiàn)為反磁性。結(jié)晶、化學(xué)反應(yīng)、氧化過程，還有許多事情的發(fā)生能改變一種成分的電子特性，當(dāng)然也能改變它的磁性特征。因此，光譜模擬分析、磁化系數(shù)均可以做為定性或定量分析。
基本設(shè)計(jì)原理：Gouy發(fā)展了一種經(jīng)典方法，即使用一個傳統(tǒng)的天平和一個大的穩(wěn)定磁體，磁體保持靜止?fàn)顟B(tài)，而樣品在移動，天平則清楚顯示出樣品重量的增加或減少。
Evans的設(shè)計(jì)原理：
MSB- MK1和AUTO這兩種天平的工作原理都基于樣品靜止，而磁場移動。兩對磁體被分別放在一個橫梁的兩端末梢，使這個平衡系統(tǒng)中的兩個末端都有一個磁場。往一個磁場中放入樣品，則橫梁會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，光學(xué)檢測器很快就檢測到這個偏離運(yùn)動。則系統(tǒng)會相應(yīng)產(chǎn)生一個補(bǔ)償力，它是由另外一對磁體中間的線圈通入電流后產(chǎn)生。為了維持系統(tǒng)平衡，所須的電流大小與放入樣品后產(chǎn)生的力成比例關(guān)系；橫梁（磁場）移動的方向能顯示出樣品是順磁性還是逆磁性，它直接由顯示器上正或負(fù)值表示。

Mark 1 MSB
Mark 1顯示的值中，R代表樣品，R。代表空白管，利用上面的公式進(jìn)行電腦計(jì)算。通過使用匹配的磁體和電路印刷板結(jié)構(gòu)的線圈，能確保天平與天平之間的良好重復(fù)性。
Mark 1被*為世界上的教學(xué)儀器，特別是在因需要節(jié)省材料費(fèi)用而需要降低化學(xué)需求量，以及應(yīng)降低廢物產(chǎn)品的排放的地方。
與傳統(tǒng)的Gouy天平相比，Mark 1的許多優(yōu)點(diǎn)：
●使用簡單、快捷：只須將樣品管放入天平，就能馬上得到數(shù)顯結(jié)果。
●測量范圍廣：對那些順磁和反磁性的眾多物質(zhì)。
●固定的樣品管：可以測固體、液體、氣體的磁化系數(shù)。
●有競爭力的高靈敏度，且提供與傳統(tǒng)測量相同的精確度。
●天平費(fèi)用：比*的Gouy的天平費(fèi)用要明顯地低。
●快速數(shù)字顯示：利用簡單平衡就可快速算出磁化系數(shù)，明顯節(jié)省時間。
●樣品尺寸?。赫Ｇ闆r下天平工作時可接受的樣品重量在250mg左右。但使用薄孔樣品管，測試少至50mg的樣品也同樣能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。
●模擬輸出：通過使用一個流動池，可以動態(tài)地監(jiān)控化學(xué)反應(yīng)過程中所導(dǎo)致的磁力系數(shù)的改變情況。這可以有新的應(yīng)用，如對氧化還原反應(yīng)的研究等。
●外接電源：MSB是一種低電壓儀器因而能提高安全系數(shù)，如將與化學(xué)品相連的高電壓區(qū)可以移走。
●儀器緊湊、輕便，容易攜帶。

磁力系數(shù)測量的應(yīng)用舉例：因所有物質(zhì)均能展現(xiàn)其磁性特征，因此可以使用這種磁現(xiàn)象來無損傷地鑒別、區(qū)別、定量地分析混合物中的成分和污染物。有時候，磁力系數(shù)測量方法將是解決一種分析難題的*途徑。很高興介紹MSB的一些新的應(yīng)用領(lǐng)域：
●潤滑油中磨損的顆粒的直接分析
●通過對自由基分子的檢測，來分析殺蟲劑或醫(yī)藥產(chǎn)品
●檢測細(xì)小規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)
●離子交換過程中吸附和解吸附的特征分析
●磁珠的濃度與尺寸測量
●金屬混合物的定性分析
●石油化工和塑料工業(yè)中催化劑的品質(zhì)控制
●工業(yè)用鉆石中痕量金屬污染物的品質(zhì)控制
●人工合成鉆石的測量
●考古學(xué)中暗示人類曾居住過的土壤樣品的研究
●血紅蛋白的氧化態(tài)的測量
●超導(dǎo)體制造的品質(zhì)控制
●可作流動注射分析中氧化還原的檢測器。

AUTO MSB
AUTO MSB可以測試2.2Kg以下的樣品。使用可充電電池，它可以離開主電源工作8小時。因配有堅(jiān)固的包裝箱，到達(dá)目的地后幾分鐘內(nèi)AUTO MSB就可以開展分析工作。儀器外面有一個旅行夾，易于攜帶，還有一個可調(diào)水平控制器是*需要安裝的。
AUTO非常適合于材料研發(fā)、質(zhì)量控制，尤其對結(jié)果的重復(fù)性和文檔記錄有要求的單位非常方便。
除了具有MK 1的所有特點(diǎn)外，AUTO還擁有其他更多的優(yōu)點(diǎn)。
在AUTO MSB中，8751微電腦處理器在生產(chǎn)時就獲得一個校正常數(shù)。無須校正和操作，儀器對數(shù)字顯示的結(jié)果就直接被轉(zhuǎn)換成容量磁化因子（c.g.s）。直接在鍵盤上輸入樣品重量和長度（內(nèi)置傳感器檢測出樣品管的直徑）后就能直接在顯示器上讀出質(zhì)量磁化因子。
當(dāng)放入空白的樣品管時儀器會自動回零。空白樣品管測量時會記下皮重，然后在隨后的樣品稱量中被自動扣減掉。不須人工計(jì)算，AUTO MSB能直接讀取磁化因子數(shù)值（質(zhì)量或容量）。
AUTO MSB會在四個數(shù)量級上顯示0.000×到±1.999之間的測量值：即10-7，10-6，10-5，10-4 c.g.s。AUTO有兩個數(shù)量級要比MK 1更靈敏。這也是因比所有的傳統(tǒng)方法更靈敏，所以它更有*性。
AUTO同時提供RS232接口和外接打印機(jī)的端口，后者在AUTO當(dāng)作一個檢測器時更有用。
儀器由閱讀（檢測）部分和可手持的控制器兩部分組成。當(dāng)作一個檢測器使用時，特別對一些有毒的物質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行測量時，操作者可以遠(yuǎn)離樣品。
測試結(jié)果：與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)相比，以下測試的質(zhì)量磁化因子數(shù)據(jù)（C=1.000）