古埃（Gouy）磁天平的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，靈敏度高,。用古埃磁天平測(cè)量物質(zhì)的磁化率進(jìn)而求得磁矩和未成對(duì)電子數(shù),，這對(duì)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)有著重要的意義。
一,、工作原理
古埃磁天平的工作原理,，如下所示。將圓柱形樣品管（內(nèi)裝粉末狀或液體樣品）,，懸掛在分析天平的底盤(pán)上,，使樣品管底部處于電磁鐵兩極的中心（即處于均勻磁場(chǎng)區(qū)域）,，此處磁場(chǎng)強(qiáng)度最大。樣品的頂端離磁場(chǎng)中心較遠(yuǎn),，磁場(chǎng)強(qiáng)度很弱,，而整個(gè)樣品處于一個(gè)非均勻的磁場(chǎng)中。但由于沿樣品的軸心方向,，即圖示z方向,，存在一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度H/z，故樣品沿z方向受到磁力的作用,，它的大小為：
式中H為磁場(chǎng)中心磁場(chǎng)強(qiáng)度,，H0為樣品頂端處的磁場(chǎng)強(qiáng)度，為樣品體積磁化率,，空為空氣的體積磁化率，S為樣品的截面積（位于x、y平面），μ0為真空磁導(dǎo)率。
通常H0即為當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)強(qiáng)度，約為40A·m－1,，一般可略去不計(jì),，則作用于樣品的力為：
由于天平分別稱(chēng)裝有被測(cè)樣品的樣品管和不裝樣品的空樣品管在有外加磁場(chǎng)和無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)的質(zhì)量變化,，則有：
△m=m磁場(chǎng)－m無(wú)磁場(chǎng) （－3）式顯然,，某一不均勻磁場(chǎng)作用于樣品的力可由下式計(jì)算：
于是有：整理后得：物質(zhì)的摩爾磁化率為： 而故：
式中：h為樣品的實(shí)際高度，m為無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)樣品的質(zhì)量,，M為樣品的摩爾質(zhì)量,，為樣品密度（固體樣品指裝填密度）。
（－7）式中真空磁導(dǎo)率μ0=4π×10－7N·A－2,；空氣的體積磁化率空=3.64×10－7（SI單位）,，但因樣品管體積很小,，故常予忽略,。該式右邊的其它各項(xiàng)都可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,，因此樣品的摩爾磁化率可由（－7）式算得,。
（－7）式中磁場(chǎng)兩極中心處的磁場(chǎng)強(qiáng)度H,，可使用面板上的特斯拉計(jì)測(cè)量,，或用已知磁化率的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行間接測(cè)量,。
常用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有莫爾氏鹽（NH4）SO4·FeSO4·6H2O,、CuSO4·5H2O等,。例如莫爾氏鹽的M與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系式為：
二、 儀器的結(jié)構(gòu)及使用
（一）H25430R型古埃磁天平結(jié)構(gòu)
如所示,，它是由電磁鐵,、穩(wěn)流電源,、數(shù)字式毫特斯拉計(jì),、照明等構(gòu)成,。該儀器主要技術(shù)指標(biāo)參考如下：
磁極直徑：40mm
磁隙寬度：0～40mm
磁場(chǎng)穩(wěn)定度：優(yōu)于0.01h－1
勵(lì)磁電流工作范圍：0～10A
勵(lì)磁電流工作溫度：＜60°
功率總消耗：約300W
（二）磁場(chǎng)
儀器的磁場(chǎng)：由電磁鐵構(gòu)成,，磁極材料用軟鐵，在勵(lì)磁線(xiàn)圈中無(wú)電流時(shí),，剩磁為最小,。磁為雙截錐的圓錐體,，
極的端面須平滑均勻，使磁極中心磁場(chǎng)強(qiáng)度盡可能相同,。磁極間的距離連續(xù)可調(diào),，便于實(shí)驗(yàn)操作,。
磁天平結(jié)構(gòu)
1、電流表 2,、特斯拉計(jì) 3,、勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)旋鈕
4、樣品管 5,、電磁鐵 6,、清零
7,、電源開(kāi)關(guān) 8,、磁場(chǎng)強(qiáng)度校正
（三）穩(wěn)流電源
勵(lì)磁線(xiàn)圈中的勵(lì)磁電流由穩(wěn)流電源供給,。電源線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，采用了電子反饋技術(shù),，可獲得很高的穩(wěn)定度,，并能在較大幅度范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)其電流強(qiáng)度。
（四）分析天平（自配）
H25430R型古埃磁天平需自配分析天平,。在作磁化率測(cè)量中，常配電子天平。在安裝時(shí),，將電子天平底部中間的一螺絲擰開(kāi),，里面露出一掛鉤，將一根細(xì)的尼龍線(xiàn)一頭系在掛鉤上,，另一頭與樣品管連接,。
注：電子天平底部帶掛鉤。
（五）樣品管（自配）
樣品管由硬質(zhì)玻璃管制成,，內(nèi)徑Φ1cm,，高度12cm，樣品管底部是平底,，且樣品管圓而均勻,。測(cè)量時(shí)，用尼龍線(xiàn)將樣品管垂直懸掛于天平盤(pán)下,。注意樣品管底部應(yīng)處于磁場(chǎng)中部,。
樣品管為逆磁性，可按式（－4）予以校正,，并注意受力方向,。
（六）樣品（自配）
金屬或合金物質(zhì)可做成圓柱體直接在磁天平上測(cè)量；液體樣品則裝入樣品管測(cè)量,；固體粉末狀物質(zhì)要研磨后再均勻緊密地裝入樣品管中測(cè)量,。古埃磁天平不能測(cè)量氣體樣品。
微量的鐵磁性雜質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大,，故制備和處理樣品時(shí)要特別注意防止雜質(zhì)的沾染,。
H25430R A磁天平使用說(shuō)明
H25430R電流顯示磁場(chǎng)強(qiáng)度為數(shù)字式，同裝在一塊面板上,，面板結(jié)構(gòu)如圖2所示,，其操作步驟說(shuō)明如下：
1、用測(cè)試桿檢查兩磁頭間隙為20mm,， 將特斯拉計(jì)的探頭固定件固定在兩電磁鐵中間,。
2,、電流調(diào)節(jié)旋鈕左旋到底。
3,、接通電源,。
4、將特斯拉計(jì)的探頭放入磁鐵的中心架上,，套上保護(hù)套,，按“采零"鍵使特斯拉計(jì)的數(shù)字顯示為“000.0"。
5,、除下保護(hù)套,，把探頭平面垂直置于磁場(chǎng)兩極中心，調(diào)節(jié)“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)"旋鈕,，使電流增大至特斯拉計(jì)上顯示約“300"mT,，調(diào)節(jié)探頭上下、左右位置,，觀察數(shù)字顯示值,，把探頭位置調(diào)節(jié)至顯示值為最大的位置，此乃探頭最佳位置,，用探頭沿此位置的垂直線(xiàn),，測(cè)定離磁鐵中心多高處H0=0，這也就是樣品管內(nèi)應(yīng)裝樣品的高度,。調(diào)節(jié)“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)"旋鈕,，使特斯拉計(jì)數(shù)字顯示為零。
6,、用莫爾氏鹽標(biāo)定磁場(chǎng)強(qiáng)度,，取一支清潔的干燥的空樣品管懸掛在磁天平的掛鉤上,，使樣品管正好與磁極中心線(xiàn)平齊,，（樣品管不可與磁極接觸，并與探頭有合適的距離,。）準(zhǔn)確稱(chēng)取空樣品管質(zhì)量（H=0）時(shí),，得m1（H0）；調(diào)節(jié)“勵(lì)磁電流
調(diào)節(jié)"旋鈕,，使特斯拉計(jì)數(shù)顯為“300"mT（H1）迅速稱(chēng)量,，得m1（H1），逐漸增大電流,，使特斯拉計(jì)數(shù)顯為“350"mT（H2）稱(chēng)量得m1（H2）,，然后略微增大電流，接著退至“350" mT（H2）,，稱(chēng)量 得m2（H2）,，將電流降至數(shù)顯為“300"mT（H1）時(shí),，再稱(chēng)量得m2（H1），再緩慢降至數(shù)顯為“000.0" mT（H0）,，又稱(chēng)取空管質(zhì)量得m2（H0）,。這樣調(diào)節(jié)電流由小到大，再由大到小的測(cè)定方法是為了抵消實(shí)驗(yàn)時(shí)磁場(chǎng)剩磁現(xiàn)象的影響,。
△m空管（H1）=[△m1（H1）+△m2（H1）]
△m空管（H2）=[△m1（H2）+△m2（H2）]
式中△m1（H1）= m1（H1）- m1（H0）,；△m2（H1）= m2（H1）- m2（H0）；△m1（H2）= m1（H2）- m1（H0）,；△m2（H2）= m2（H2）- m2（H0）,。
7、取下樣品管用小漏斗裝入事先研細(xì)并干燥過(guò)的莫爾氏鹽,，并不斷將樣品管底部在軟墊上輕輕碰擊,，使樣品均勻填實(shí)，直至所要求的高度,，（用尺準(zhǔn)確測(cè)量）,，按前述方法將裝有莫爾氏鹽的樣品管置于磁天平上稱(chēng)量，重復(fù)稱(chēng)空管時(shí)的路程,，得m1空管+樣品（H0）,，
m1空管+樣品（H1），m1空管+樣品（H2）,，m2空管+樣品（H2）,，m2空管+樣品（H1）， m2空管+樣品（H0）,。求出△m空管+樣品（H1）和△m空管+樣品（H2）,。
8、同一樣品管中,，同法分別測(cè)定FeSO4·7H20和K4(Fe)（CN）6 ·3H20的△m空管+樣品（H1）和△m空管+樣品（H2）,。
9、測(cè)定后的樣品均要倒回試劑瓶,，可重復(fù)使用,。
（八）注意事項(xiàng)
1、磁天平總機(jī)必須放在水平位置,，分析天平應(yīng)作水平調(diào)整,。
2、吊繩和樣品管必須與它物相距至少3mm以上,。
3,、勵(lì)磁電流的變化應(yīng)平穩(wěn)、緩慢,，調(diào)節(jié)電流時(shí)不宜用力過(guò)大,。
4,、測(cè)試樣品時(shí)，應(yīng)關(guān)閉儀器的玻璃門(mén),，避免環(huán)境對(duì)整機(jī)的振動(dòng),，否則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大。
5,、霍爾探頭兩邊的有機(jī)玻璃螺絲可使其調(diào)節(jié)到最佳位置,。
在某一勵(lì)磁電流下，打開(kāi)特斯拉計(jì),，然后稍微轉(zhuǎn)動(dòng)探頭使特斯拉計(jì)讀數(shù)在最大值,，此即為最佳位置。將有機(jī)玻璃螺絲擰緊,。如發(fā)現(xiàn)特斯拉計(jì)讀數(shù)為負(fù)值,，只須將探頭轉(zhuǎn)180°即可。
6,、在測(cè)試完畢之后,，請(qǐng)勿必將電流調(diào)節(jié)旋鈕左旋至最小（顯示為000. 0）,，然后方可關(guān)機(jī),。
7、每臺(tái)磁天平均附有出廠編號(hào),，此號(hào)碼與相配的傳感器編號(hào)相同,。使用時(shí)請(qǐng)核對(duì)。
