
【化】 method of loss of weight
weightlessness; zero gravity
【化】 weight loss; weightlessness
【医】 agravity; weightlessness; zero-gravity
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
失重法(英文:Gravimetric Method)是一种基于物质质量变化进行定量分析或物理状态判定的科学方法。在物理、化学及工程领域,该方法通过精确测量物体在特定条件下(如化学反应、相变或外力作用)的质量损失或变化,推导出目标参数(如成分含量、反应速率或物理性质)。其核心原理遵循质量守恒定律,即系统总质量在封闭条件下保持不变。
质量变化测量
失重法通过高精度天平监测物质在实验过程中的实时质量变化。例如,在热重分析(TGA)中,样品受控加热后因分解、氧化或挥发导致质量减少,通过记录质量-温度曲线可分析材料热稳定性及组成 。
公式表达:
$$ Delta m = m{text{初始}} - m{text{终止}} $$ 其中 (Delta m) 为质量损失值,直接关联反应程度或挥发物含量。
多领域应用场景
需区分“失重法”(Gravimetric Method)与航天领域的“失重状态”(Weightlessness)。后者指物体在引力场中自由落体时表现出的表观零重力现象,常见于太空实验环境 。
在腐蚀研究中,失重法被列为标准检测手段(如ASTM G1)。将金属试样暴露于腐蚀介质后,通过单位面积的质量损失计算腐蚀速率,为材料耐久性设计提供依据 。
权威参考来源
失重法是一种通过测量物体质量变化来分析物质特性或进行计量的方法,其核心原理基于重量减少的观测。以下是综合不同领域应用的解释:
核心概念
失重法通过监测物体在特定条件下(如腐蚀、热分解等)的质量损失,推算相关参数。例如,在腐蚀测试中,通过挂片质量减少量计算腐蚀速率。
物理机理
失重状态指物体对支持物的作用力小于实际重力(如自由落体时视重为零),但重力本身并未消失。此现象被应用于实验设计,例如通过减少容器总质量间接计量目标物质(如从100kg袋中取出1kg后剩余99kg)。
材料腐蚀测试
作为行业标准方法,通过长期暴露挂片(30-90天)测量均匀腐蚀,并分析腐蚀沉积物。
热分解研究
通过等温或变温条件下的质量变化曲线,分析物质热稳定性。
工业计量
用于散装物料(如颗粒、液体)的定量控制,通过总质量差值实现精准计量。
优点 | 缺点 |
---|---|
原理简单,适用多介质(气体/液体/颗粒) | 测量周期长,无法反映短期腐蚀波动 |
成本低廉,可目检沉积物 | 高压环境下安装挂片可能引发泄漏风险 |
行业标准方法,数据可比性强 | 仅能评估均匀腐蚀,忽略局部腐蚀 |
如需进一步了解具体实验操作或公式推导,可参考热失重动力学分析(如Arrhenius方程应用)或腐蚀速率计算公式: $$ text{腐蚀速率} = frac{Delta m}{A cdot t} $$ 其中$Delta m$为质量损失,$A$为表面积,$t$为时间。
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