Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Переопределение моля и неопределенность аналитических измерений

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-2-5-11

Полный текст:

Аннотация

Переопределение основных единиц Международной системы единиц (СИ) — килограмма, моля, ампера и кельвина, — которые выражаются теперь через фундаментальные физические константы, означает серьезную реформу СИ. В частности, новое определение моля, фиксирующее значение числа Авогадро, устанавливает единицу количества вещества, не зависящую от единицы массы. Данная статья имеет целью обсуждение последствий переопределения моля и килограмма и акцентирует внимание на неопределенности измерений количества вещества и производных величин, важных для выражения состава смесей. Подробно рассмотрен вопрос о молярной массе вещества и связанной с ней неопределенности. Отмечается, что вычисление молярной массы с использованием относительных атомных масс включает константу молярной массы, которая в новой СИ уже не равна точно 1 г/моль. Это вносит дополнительную, хотя и очень небольшую неопределенность, не превышающую в относительном выражении 1 • 10-9. Проанализирован бюджет неопределенности измерений количества вещества через измерение массы, когда оно выполняется с наивысшей точностью. Показано, что для веществ, степень чистоты которых ≥99,98 %, неопределенность, связанная с чистотой вещества, сравнима с неопределенностью относительных атомных масс элементов. Для высокочистых веществ наибольшей окажется неопределенность в значениях относительных атомных масс. В любом случае неопределенность, связанная с константой молярной массы, на три порядка величины меньше ближайшего по значению вклада в неопределенность, обусловленного взвешиванием. В случае производных величин, представляющих собой отношение двух одноименных величин, дополнительная неопределенность вообще не возникает. Это продемонстрировано на примере вычисления мольной доли компонента в газовой смеси, приготовленной гравиметрическим методом.

Об авторах

Л. А. Конопелько
Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНИИМ)
Россия

Леонид Алексеевич Конопелько

Санкт-Петербург


Р. Л. Кадис
Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНИИМ)
Россия

Рувим Лазаревич Кадис

Санкт-Петербург



Ю. А. Кустиков
Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНИИМ)
Россия

Юрий Анатольевич Кустиков

Санкт-Петербург



Список литературы

1. Нернст В. Г. Теоретическая химия с точки зрения Закона Avogadro и термодинамики. Пер. с 3-го нем. изд. — СПб., 1904. — 619 с.

2. De Laeter J. R,, Bohlke J, K., De Bievre P., et al. Atomic weights of the elements: Review 2000 (IUPAC Technical Report!/ Pure Appl. Chem. 2003. Vol. 75. N 6. P 683 - 800.

3. Milton M. ij. T., Mills I. M. Amount of substance and the proposed redefinition of the mole / Metrologia. 2009. Vol. 46. N 3. P 332 - 338.

4. International Committee for Weights and Measures (CIPM). Proc. of the 106th meeting of the CIPM (16-17 and 20 October 2017). Decision CIPM/106-10. http://www.bipm.org/en/commit-tees/cipm/meeting/106.html (2017) (датаобращения 13.11.18).

5. Marquardt R., Meija J., Mester Z., et al. Definition of the mole (IUPAC Recommendation 2017) / Pure Appl. Chem. 2018. Vol. 90. N 1. P 175 - 180.

6. Newell D. B., Cabiati E, Fischer J., et al. The CODATA 2017 values of h, e, k . and NA for the revision of the SI / Metrologia. 2018. Vol. 55. N 1. L13 - L16.

7. Marquardt R., Meija J., Mester Z., et al. A critical review of the proposed definitions of fundamental chemical quantities and their impact on chemical communities (IUPAC Technical Report) / Pure Appl. Chem. 2017. Vol. 89. N 7. P 951 - 981.

8. Mills I. M., Mohr P. J., Quinn T. J., et al. Redefinition of the kilogram, ampere, kelvin and mole: a proposed approach to implementing CIPM recommendation 1 (CI-2005) / Metrologia. 2006. Vol. 43. N 3. E 227 - 246.

9. ГОСТ 7328-2001. Гири. Общие технические условия. — Минск, 2001. — 11с.

10. CIPM. Consultative Committee for Amount of Substance: Metrology in Chemistry and Biology (CCQM). Mise en pratique for the definition of the mole in the SI. http://www.bipm.org/cc/CCQM/Allowed/22/CCQM16-04_Mole_m_en_p_draft_2018.pdf (дата обращения 13.11.18).

11. Лазукина О. IL, Волкова Е. Н., Малышев К. К., Чурбанов М. Ф. Современный уровень чистоты простых веществ / Тезисы доклада на XX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, Екатеринбург, 2016. Т. 2а. Химия и технология материалов, включая наноматериалы. С. 410.

12. NIST Special Publication 1012. An approach to the metrologi-eally sound traceable assessment of the chemical purity of organic reference materials. U. S. Department of Commerce, Technology Administration. — Nat. Inst. Stand. Technol., Sept. 2004.

13. Meija J., Coplen T. B., Berglund M., et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) / Pure Appl. Chem. 2016. Vol. 88. N 3. P 265 - 291.

14. Possolo A., Van der Veen A. M. H., Meija J., Hibbert D. B. Interpreting and propagating the uncertainty of the standard atomic weights (IUPAC Technical Report) / Pure Appl. Chem. 2018. Vol. 90. N 2. P 395 - 424.

15. Davis R. S., Milton M. J. T. The assumption of the conservation of mass and its implications for present and future definitions of the kilogram and the mole / Metrologia. 2014. Vol. 51. N 3. P 169 - 173.

16. ГОСТ 8.578-2014. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах. — М.: Стандартинформ, 2014. — 14 с.

17. ГОСТ Р ИСО 6142-2008. Анализ газов. Приготовление градуировочных газовых смесей. Гравиметрический метод. — М.: Стандартинформ, 2009. — 31 с.


Для цитирования:


Конопелько Л.А., Кадис Р.Л., Кустиков Ю.А. Переопределение моля и неопределенность аналитических измерений. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(2):5-11. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-2-5-11

For citation:


Konopel’ko L.A., Kadis R.L., Kustikov Y.A. Redefinition of the mole and uncertainty of analytical measurements. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(2):5-11. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-2-5-11

Просмотров: 161


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)