在化學實驗中較早使用天平的有英國化學家布萊克,他生活和工作於18世紀,那個時候,正是化學中不斷發現氣體、並開始建立理論的時期。布萊克在化學研究中非常重視實驗,而且是第壹個應用定量的方法研究氣體的人,定量研究需要稱量,而稱量離不開天平。歷史資料表明,布萊克確實使用了天平,他用過的天平至今仍保存在愛丁堡皇家博物館中,下圖即是布萊克用過的天平。
用繩子掛著稱盤,橫梁又掛在另壹個稱鉤上。布萊克正是用這個天平進行化學實驗研究,而且做出了發現的,這個天平的使用,不僅在化學實驗中建立了定量方法,而且對天平的進壹步發展、改良,也是重要的。
布萊克之後,英國化學家亨利·卡文迪許也進行過精密的定量實驗,據說還曾設計制造過天平,由於卡文迪許本人的生平資料不詳,很難確切知道他是何時和如何設計、制造天平的。後來,卡文迪許用過的天平曾在皇家科學院展覽。這架天平放在櫃內,天平的式樣從外面看不太清楚,見下圖:18世紀的法國,天平比較普及,有許多小店鋪就出售天平。我們在下圖看到的是18世紀的法國天平的式樣,或許是當時天平中的壹種式樣。
18世紀末英國也已經制造出了壹種天平,橫梁中央嵌上壹個鋼質的刀口。把它放在瑪瑙盤中,大大提高了精密度和靈敏度。當時出現了壹些天平設計家和制造家,不過,據說天平的價格比較貴,而且要先預定,不像法國,天平雖不那麽精密,但比較容易買到。下圖展示的是壹個費德勒的人為皇家學會制造的壹架天平,曾在倫敦科學博物館展出。
在英國,使用天平的不限於化學家和科學家,普通醫藥商店也常用天平,化學原子論的提出者道爾頓,在科學研究中經常使用天平,由於道爾頓在化學史上的重要地位和他在英國科學界的影響,使他成了著名人物,成了著名化學家,他使用過的天平據說也成了不凡之物,後來為英國曼徹斯特文學和哲學會所有,並為該會收藏。道爾頓曾經是這個學會的會員。
19世紀20年代,倫敦有壹位儀器設計家叫羅賓遜,他開始設計和制造分析天平,不僅英國,就連美國在壹個時期裏都使用這種天平。羅賓遜用空心材料做橫梁,把梁做成三角形,豎梁中部有指針。
有刻度橫梁和遊碼的天平,大約也是在19世紀誕生的(前面介紹托盤妳天平時,在圖中橫梁上標有刻度和遊碼),究竟誰是這種天平的發明人有不同說法,也存在爭議。可是1851年在倫敦召開了壹次國際博覽會,英國和歐洲大陸國家的壹些主要天平制造商都參加了,經博覽會審查團審議,最後把最高獎獎給了奧耶領,以表彰他在有刻度橫梁和滑動裝置(即遊碼)天平的制造上所做的貢獻,由此看來,奧耶領的發明權得到了國際上的確認。
在很長時期裏,天平制造業中流行壹種理論,認為天平的橫梁越長天平越靈敏。但是有壹個叫波爾·邦格的人卻不受這種理論的限制,1866年,他設計、制造了壹架短橫梁分析天平。後來,在天平設計理論方面,他也有建樹。下圖所示的就是1866年邦格制造的最早的壹臺短梁天平。天平的改進,除了橫梁、接觸點、遊碼、刻度等方面以外,還表現在其它方面,例如,19世紀前半期,已經出現了旋鈕天平。旋鈕天平有什麽優點呢?原來,早期的天平,橫梁架在豎直的柱上,用時和不用時都是壹樣的。後來分析天平出現了,分析天平的刀口用瑪瑙制成,為了減少刀口的損傷,不用天平時,將天平橫梁架在壹個架子上,讓刀口不再受力,用時再將刀口架在支撐碗上。這些都是通過旋紐裝置控制的。現代分析天平都有旋紐裝置。下圖是1833年制造的壹臺旋紐天平。
隨著科學的發展、技術的進步,天平的設計和制造不斷取得長足的進展。正是經過壹代壹代人的不懈努力,經過技術的積累和提高,才有了今天的各式各樣的現代天平。如今,在化學實驗室中,常用的天平有:托盤天平,正如前面講過的,用於精確度要求不高或測定物料的大致質量,可稱量100克、200克、500克乃至1000克;分析天平(常量分析天平、微量分析天平和半微量分析天平);電光天平,設有空氣阻尼裝置或電磁阻尼裝置,使天平既具有高靈敏度又能迅速阻止橫梁的搖動,電光天平從外觀上看不見砝碼,能看到放置要測物的稱盤,砝碼的加減用旋轉刻度盤操作,稱量的數值可通過投影刻度標尺直接讀出。